Definicja pojęcia:

antygeny

Antygeny substancje cechujące się immunogennością, czyli zdolnością do wywołania przeciw sobie swoistej odpowiedzi immunologicznej oraz antygenowością, czyli zdolnością do swoistego łączenia się z przeciwciałami.
  1. Immunogeny i hapteny
  2. Determinanty antygenowe (epitopy)
  3. Kompleksy immunologiczne
  4. Antygeny grasiczozależne i grasiczoniezależne
  5. Antygeny i ich pochodzenie
  6. Inne rodzaje antygenów

Immunogeny i hapteny

Antygeny w większości przypadków wykazują zarówno cechę immunogenności oraz antygenowości; określa się je mianem immunogenów (antygenów pełnowartościowych). Należą do nich przeważnie związki wielkocząsteczkowe, takie jak polipeptydy i białka oraz polisacharydy (warunkujące grupy krwi A, B, 0).

Immunogenność antygenu zależy od:
  • obecności determinant antygenowych rozpoznawanych jako obce (normalnie nie występujących w danym organizmie);
  • wielkości antygenu; antygeny komórkowe (np. bakterie, wirusy) wykazują większą immunogenność od antygenów rozpuszczalnych (np. białek surowicy); białka wielkocząsteczkowe są bardziej immunogenne od białek o małej masie cząsteczkowej;
  • indywidualnych czynników genetycznych; określony antygen może wywoływać silną odpowiedź immunologiczną u niektórych osobników, u innych nie jest immunogenem;
  • dawki, miejsca i czasu podania antygenu.

Antygeny wykazujące wyłącznie zdolność do łączenia się z przeciwciałami określa się mianem haptenów. Hapteny zyskują cechę immunogenności po połączeniu się z danym nośnikiem (np. białkiem lub wielocukrem będącym immunogenem). Haptenami są głównie związki o małej masie cząsteczkowej (<1000 Da); jak niektóre leki (np. aspiryna, penicylina), pojedyncze atomy metali ciężkich (np. chromu i żelaza), lipidy (lipopolisacharydy) oraz kwasy nukleinowe (DNA i RNA).
Układ grupowy krwi AB0 – antygeny grupy krwi znajdują się na powierzchni erytrocytów i wszystkich komórek organizmu (z wyjątkiem tkanki nerwowej); przeciwciała skierowane przeciwko antygenom znajdują się w osoczu krwi. Źródło: Wikimedia.org

Determinanty antygenowe (epitopy)

Na powierzchni cząsteczek antygenu znajdują się determinanty antygenowe (epitopy) – specyficzne sekwencje aminokwasów rozpoznawane przez dane przeciwciało lub receptory limfocytów T i B. 

Liczba determinant określa wartościowość danego antygenu:
  • antygeny jednowartościowe (monowalentne) posiadają na powierzchni jedną determinantę antygenową (epitop) wiążącą się bezpośrednio z antydeterminantą (paratopem) przeciwciała;
  • antygeny wielowartościowe (poliwalentne; multiwalentne jednodeterminantowe), posiadają na powierzchni wiele epitopów o identycznej sekwencji aminokwasów;
  • antygeny multiwalentne (multiwalentne wielodeterminantowe) posiadają na powierzchni wiele epitopów o różnych sekwencjach aminokwasów.

Kompleksy immunologiczne

Swoiste związanie się antygenu z przeciwciałem prowadzi do powstania kompleksów immunologicznych (kompleksów antygen-przeciwciało) regulujących odpowiedź immunologiczną. Wielkość i forma kompleksów zależy od wartościowości antygenu i przeciwciała oraz od ich proporcji:
  • przy nadmiarze antygenu bądź przeciwciała kompleksy immunologiczne występują w formie rozpuszczalnej;
  • przy równoważnych ilościach antygenów i przeciwciał (strefa ekwiwalencji) kompleksy immunologiczne wypadają z roztworu w postaci osadu (precypitatu).

Nadmiar kompleksów immunologicznych krążących we krwi może powodować nadwrażliwość typu III – nieprawidłową, przeważnie silną reakcję alergiczną w wyniku powtórnego zetknięcia się z antygenem; cechuje ona choroby autoimmunologiczne, jak toczeń rumieniowaty układowy i reumatoidalne zapalenie stawów.
Schemat swoistego łączenia się przeciwciał (Ab) z epitopami (Ep) – determinantami antygenowymi znajdującymi się na powierzchni antygenu (An). Źródło: Wikimedia.org

Antygeny grasiczozależne i grasiczoniezależne

Antygeny grasiczozależne (TD) są antygenami aktywującymi limfocyty B do wydzielania przeciwciał przy udziale pomocniczych limfocytów Th (lub wydzielanych przez nie limfokin). Prezentacja antygenów grasiczozależnych limfocytom Th odbywa się w obecności komórek prezentujących antygen (APC), na powierzchni których znajdują się cząsteczki białek głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy II (antygeny zgodności tkankowej). Antygeny grasiczozależne indukują pamięć immunologiczną; zalicza się do nich białka, polipeptydy, kompleksy hapten-nośnik oraz erytrocyty.

Antygeny grasiczoniezależne (TI) są antygenami aktywującymi limfocyty B do produkcji przeciwciał bez prezentacji antygenów przez komórkę prezentującą antygen (APC) i bez udziału pomocniczych limfocytów Th. Antygeny grasiczoniezależne nie indukują pamięci immunologicznej; zalicza się do nich lipopolisacharydy (LPS) ścian komórek bakteryjnych, dekstran oraz oczyszczoną pochodną tuberkuliny (PPD).

Antygeny i ich pochodzenie

Autoantygeny (antygeny autogeniczne, autologiczne) są antygenami stanowiącymi normalny składnik tkanek danego organizmu; w warunkach prawidłowych nie są rozpoznawane przez komórki układu odpornościowego. Każdy antygen spoza tego organizmu, niezależnie od źródła pochodzenia, określa się mianem antygenu nominalnego. Można wyróżnić następujące rodzaje antygenów nominalnych:
  • izoantygeny – antygeny pochodzące od innego osobnika o takim samym genomie;
  • alloantygeny (antygeny allogeniczne) – antygeny pochodzące od innego osobnika tego samego gatunku, np. antygeny grup krwi i antygeny MHC;
  • heteroantygeny – antygeny pochodzące od osobnika innego gatunku.
Kompleks immunologiczny. Wikimedia.org

Inne rodzaje antygenów

Antygeny wywołujące reakcje alergiczne określa się mianem alergenów; są to proste związki chemiczne lub substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Większość alergenów stanowią białka i glikoproteiny.

Antygeny nie wywołujące odpowiedzi immunologicznej, przyczyniające się do rozwoju tolerancji immunologicznej określa się mianem tolerogenów.

Antygeny wywołujące poliklonalną aktywację limfocytów T oraz wydzielanie znacznych ilości cytokin nazywane są superantygenami; wytwarzane są przez bakterie (toksyny bakteryjne), wirusy, pasożyty i niektóre rośliny.

Neoantygeny (antygeny nowotworowe) są antygenami charakterystycznymi dla komórek nowotworowych.
Pyłki roślinne – przykład antygenów wywołujących reakcje alergiczne (alergenów). Wikimedia.org

Bibliografia

  1. Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996; 2018-11-16
  2. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. 1, 5”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998; 2018-11-16
  3. Włodzimierz Ptak, Maria Ptak, Marian Szczepanik; “Podstawy immunologii”; Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008; 2018-11-16
  4. Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa; “Immunologia”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007; 2018-11-16
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.6
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy