Ett antigen ( eng. antigen [1] från anti body generator - "producent av antikroppar") är ett ämne som kroppen betraktar som främmande och ger ett immunsvar mot det , i syfte att avlägsna detta ämne. Vanligtvis fungerar makromolekyler av proteiner och polysackarider , inklusive de som är en del av patogener och virus, tumörceller, som antigener [2] . Det finns också en klass av ämnen med låg molekylvikt som kallas haptener som framkallar ett immunsvar först efter bindning till kroppens egna proteiner, men om specifika antikroppar finns i kroppen kan de binda till dem även i frånvaro av ett bärarprotein. [3] .
När det gäller biokemi är ett antigen vilken molekyl som helst som specifikt binder till en antikropp . I förhållande till kroppen kan antigener vara av både yttre och inre ursprung. Även om alla antigener kan binda till antikroppar, kan inte alla få kroppen att producera dessa antikroppar i bulk, dvs ett immunsvar . Ett antigen som kan inducera ett immunsvar i en organism kallas immunogen [4] .
Antigener är typiskt proteiner eller polysackarider och är delar av bakterieceller , virus och andra mikroorganismer. Lipider och nukleinsyror uppvisar som regel immunogena egenskaper endast i kombination med proteiner. Enkla ämnen, även metaller, kan också inducera produktionen av specifika antikroppar om de är komplexbundna med ett bärarprotein. Sådana ämnen kallas haptener .
Icke -mikrobiella antigener inkluderar pollen , äggvita och proteiner från vävnads- och organtransplantationer , samt ytproteiner från blodkroppar vid blodtransfusion .
Allergener är antigener som orsakar allergiska reaktioner .
Ett ämne fungerar som ett antigen när det är komplexbundet med proteiner från major histocompatibility complex ( MHC ) i antigenpresenterande celler och placeras på deras yta för presentation som ett antigen för andra immunceller. Beroende på det presenterade antigenet och på typen av histokompatibilitetskomplexmolekyl, aktiveras olika typer av celler i immunsystemet [4] . Speciellt kan B-lymfocyter differentiera , kapabla att producera specialiserade antikroppar för att känna igen detta speciella antigen, så att kroppen kan fortsätta att känna igen detta antigen i dess fria form.
Beroende på ursprung klassificeras antigener i exogena , endogena och autoantigener .
Exogena antigener kommer in i kroppen från miljön genom inandning, förtäring eller injektion. Sådana antigener kommer in i antigenpresenterande celler genom fagocytos eller pinocytos och bearbetas sedan till fragment. Antigenpresenterande celler presenterar sedan fragment till T-hjälparceller ( CD4 + ) på sin yta via större histokompatibilitetskomplex typ II ( MHC II ) molekyler.
Endogena antigener produceras av kroppsceller under naturlig metabolism eller som ett resultat av en viral eller intracellulär bakterieinfektion. Fragmenten presenteras sedan på cellytan i ett komplex med proteiner av det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet av den första typen MHC I. Om de presenterade antigenerna känns igen av cytotoxiska lymfocyter (CTL, CD8 + ), utsöndrar T-celler olika toxiner som orsakar apoptos eller lys av den infekterade cellen. För att förhindra att cytotoxiska lymfocyter dödar friska celler, exkluderas autoreaktiva T-lymfocyter från repertoaren under urvalet för tolerans .
Autoantigener är vanligtvis normala proteiner eller proteinkomplex (liksom komplex av proteiner med DNA eller RNA ) som känns igen av immunsystemet hos patienter med autoimmuna sjukdomar . Sådana antigener bör normalt inte kännas igen av immunsystemet, men på grund av genetiska eller miljömässiga faktorer kan immunologisk tolerans mot sådana antigener gå förlorad hos dessa patienter.
Enligt förmågan att orsaka produktion av antikroppar av B-celler utan ytterligare stimulering från T-celler, delas antigener in i T-beroende och T-oberoende [5] . T-beroende antigener kan inte själva inducera produktionen av antikroppar utan hjälp av T-celler. Dessa antigener innehåller inte ett stort antal repetitiva epitoper, de inkluderar proteiner. Efter att B-cellen känner igen det T-beroende antigenet genom sin unika B-cellsreceptor , flyttar den till den lymfoida follikelns germinala centrum . Här, med deltagande av T-lymfocyter, sker en aktiv proliferation av en aktiverad cell, somatisk hypermutagenes av dess gener som kodar för variabla regioner av immunglobuliner, och efterföljande selektion [6] .
T-oberoende antigener kan aktivera B-celler utan hjälp av T-celler. Antigener av denna typ kännetecknas av upprepad upprepning av den antigena determinanten i sin struktur, de inkluderar polysackarider. Beroende på förmågan hos T-oberoende antigener att aktivera B-celler specifika för andra antigener (polyklonal aktivering) delas de in i typ I (orsakar polyklonal aktivering) och typ II (orsakar inte polyklonal aktivering). B-celler aktiverade av T-oberoende antigener flyttar till marginalzonerna av lymfoida folliklar, där de förökar sig utan deltagande av T-celler. De kan också genomgå somatisk mutagenes, men till skillnad från T-beroende aktivering är detta inte nödvändigt [6] .
Under påverkan av T-beroende och T-oberoende antigener differentierar aktiverade B-celler i båda fallen till plasmaceller och minnes-B-celler [6] .
Tumörantigener , eller neoantigener , är antigener som presenteras av MHC I- eller MHC II-molekyler på ytan av tumörceller. Sådana antigener kan presenteras av tumörceller, men aldrig av normala celler. I det här fallet kallas de tumörspecifika antigener (tumörspecifikt antigen, TSA) och är i allmänhet resultatet av en tumörspecifik mutation. Vanligare är antigener som presenteras på ytan av både friska celler och tumörceller, de kallas tumörassocierade antigener (tumörassocierat antigen, TAA). Cytotoxiska T-lymfocyter som känner igen sådana antigener kan förstöra sådana celler innan de prolifererar eller metastaserar.
Ett naturligt antigen är ett antigen som ännu inte har bearbetats till små bitar av en antigenpresenterande cell (APC). T-lymfocyter kan inte binda till naturliga antigener och kräver därför APC-bearbetning, medan B-celler kan aktiveras av obearbetade antigener.
| Lymfocyt adaptivt immunsystem och komplement | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lymfoid |
| ||||||||
| Lymfocyter | |||||||||
| Ämnen | |||||||||