antigen
Et antigen (fra gresk ἀντί anti "[da] mot" og γεννάω gennao "genererer, føder") er en struktur på antistoffene og visse lymfocytter - reseptorer som er i stand til spesifikt å binde (sistnevnte kan også forårsake antistoffer mot antigenet. produsert), hvorved reaksjonen fra en organisme til denne strukturen eller dette stoffet kan endres spesifikt.
Gjennom somatisk genomlegging kan lymfocyttreseptorer sørge for nesten alle mulige materialer. Disse stoffene kalles antigener. De tilsvarende reseptorene til lymfocyttene kalles B-celle reseptorer eller T-celle reseptorer , avhengig av typen lymfocytter . Opprinnelig ble imidlertid begrepet bare brukt på stoffer som, etter å ha blitt injisert i en fremmed organisme, førte til dannelse av antistoffer. Den spesifikke bindingen av antistoffer og antigenreseptorer til antigener er en viktig del av adaptiv immunitet mot patogener . Antigener, som "smittsomme stoffer", kan utløse en immunrespons og dermed ha en immunogen effekt, men ikke alle antigener er også immunogene (f.eks. Haptens er ikke immunogene). Plasseringen av antigenet som gjenkjennes av det tilsvarende antistoffet kalles epitopen .
konstruksjon
Antigener er for det meste proteiner , men de kan også være karbohydrater , lipider eller andre stoffer. De kan enten gjenkjennes eller bindes av B-celle reseptorer, T-celle reseptorer eller antistoffer (produsert av B-celler).
Antigener som gjenkjennes av B-celle reseptorer eller antistoffer, ligger på overflatene til fremmedlegemer som har trengt inn (f.eks. På pollenkorn , bakterieoverflater og i ekskrementer av husstøvmidd ) eller celler og har en tredimensjonal struktur som er spesielt designet av visse B-celle reseptorer eller antistoffer kan gjenkjennes. Antigener på celleoverflater kalles overflateantigener . Disse brukes blant annet til å utvikle vaksiner mot patogener eller svulster eller undersøkes før en blodtransfusjon eller organtransplantasjon for å unngå en immunreaksjon mot fremmede blodgrupper .
Antigener som gjenkjennes av T-hjelpereceptorer er peptidsekvenser med ca. 12-24 aminosyrer som tas opp av antigenpresenterende celler (APC) og presenteres på celleoverflaten av klasse II MHC-molekyler . Cytotoksiske T-celler, derimot, kan binde seg til antigener som presenteres av MHC klasse I proteinkomplekser og består i gjennomsnitt av 8-10 aminosyrer.
Kroppens egne strukturer, inkludert antistoffer , kan også fungere som antigener hvis de feilaktig blir sett på som fremmede ( autoantistoffer ). Dette utløser en autoimmun reaksjon, som i alvorlige tilfeller kan føre til en autoimmun sykdom .
Enkelte lavmolekylære stoffer som ikke kan forårsake en antistoffreaksjon alene, men som bare kan utløse en immunreaksjon ved å binde seg til et bærerprotein, kalles haptens . Disse haptensene var viktige for å studere bindingen av antistoffer til et antigen ved å tjene som kjemisk definerte og foranderlige testobjekter. Følgelig kalles et (hovedsakelig høyere molekylvekt) stoff som alene muliggjør denne reaksjonen et fullt antigen , og en hapten kalles et halvt antigen .
Små molekyler som enkeltkarbohydrater, aminosyrer eller fettsyrer kan ikke forårsake en immunreaksjon.
Effekt og funksjon
Fordelen med antigengjenkjenning av lymfocytter ligger i organismenes evne til å gjenkjenne fremmede stoffer som den ikke har arvelige kodede reseptorer mot. Lymfocytter som binder seg til kroppens egne stoffer ( autoantigener ) dør, lymfocytter som binder til fremmede antigener er i stand til å utløse en adaptiv immunrespons.
T-lymfocytter (T-celler) gjenkjenner bare antigener når de presenteres på overflatene til andre celler. Antigenpresenterende celler (APCer) er spesialiserte celler i immunsystemet som presenterer antigener til T-celler. De såkalte profesjonelle APC-ene inkluderer dendritiske celler , makrofager og B-celler. De tar inn stoffer via forskjellige mekanismer som endocytose , behandler dem og kobler dem til MHC-molekyler. Disse presenteres deretter på plasmamembranen. En T-celle med en passende T-celle-reseptor (TCR) kan da gjenkjenne antigenet som fremmed og aktiveres hvis andre costimulative signaler også er til stede.
B-lymfocytter (B-celler) som har bundet seg til et antigen med sin B-cellereseptor (membranforløperen til antistoffet) aktiveres enten direkte (TI-antigen) eller ved hjelp av en T-hjelpercelle, avhengig av antigenet. T-hjelperceller som har bundet seg til et antigen-MHC-kompleks og har gjenkjent antigenet som fremmed utskiller cytokiner som stimulerer B-celler til å produsere antistoffer. Avhengig av hvilke cytokiner som frigjøres i miljøet, finner en klassebryter sted i en av klassene (Ig G, Ig E, Ig A). Antistoffer utskilles av plasmacellene (aktiverte B-celler) , binder seg spesifikt til antigenet, og markerer dermed inntrengeren ( opsonisering ) og fører dermed til fagocytose i fremmedlegemet. Denne oppgaven utføres for eksempel av makrofager som binder seg til den konstante regionen av antistoffene med sine Fc-reseptorer. Ved å gjenkjenne eksogene antigener kan inntrengere som bakterier eller virus bli målrettet uten å skade kroppens egne celler.
Cellene til en fremmed blir også gjenkjent som fremmede, fordi strukturen til glykoproteinene på celleoverflatene er forskjellig hos hver person. Derfor har disse humane antigenene en negativ effekt på overføringen av organisk materiale fra et menneske til et annet, f.eks. B. ved blodtransfusjon eller organtransplantasjon . Her må blodgruppe- og vevskompatibilitet overholdes. Overføring av feil blodgrupper fører til blodpropp; i tilfelle transplantasjoner kan det overførte organet avvises eller mottakeren kan bli skadet av det transplanterte organet ( graft-versus-host sykdom ).
Antigener som kan forårsake allergi blir kalt allergener . De skaper en overdreven immunrespons mot et ufarlig antigen.
Se også
litteratur
- Wilhelm Seyffert: Lærebok for genetikk. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg / Berlin 2003, ISBN 3-8274-1022-3 .
- Charles A. Janeway Jr. blant annet: immunologi. 5. utgave. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg / Berlin 2002, ISBN 3-8274-1078-9 .
