ATSITIKO: ISTORIJA, FUNKCIJOS, YPATYBĖS, IMUNINĖS REAKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Haptenas yra neantigeninis, mažos molekulinės masės nebaltyminis molekulė, kuri yra gebantis sukelti imuninį atsaką tik tada, kai rišasi prie baltymo arba angliavandenių "molekulinės transporterio arba nešikliu". Reikėtų pažymėti, kad daugelis autorių apibūdina jį kaip „labai mažą antigeną“.

Antigeninė molekulė arba antigenas kai kuriuose tekstuose apibūdinamas kaip bet kuri medžiaga, galinti labai specifiškai prisijungti prie antikūno, kurį gamina B ląstelė, arba prie receptoriaus, esančio T ląstelės membranoje, kurie yra limfocitai, atsakingi už humoralinį ir ląstelinį imunitetą. , atitinkamai.

Antigeno ir antikūnų kompleksas (Šaltinis: Alejandro Porto per „Wikimedia Commons“)

Antigenai gali būti bet kokio tipo molekulės, tokios kaip baltymai, metabolitai, cukrūs, lipidai ir jų dariniai, hormonai, vaistai, nukleorūgštys ir kt.

Tačiau tik stambios makromolekulės turi antigeninių savybių, galinčių sukelti limfocitų reakcijas, būtinas antikūnų gamybai.

Bet kuri organizmui svetima medžiaga gali būti laikoma antigenu, tačiau terminas „imunogenas“ dažnai vartojamas norint nurodyti tuos antigenus, kurie efektyviai sužadina antikūnus gaminančių B limfocitų reakciją.

Taigi haptenas yra neimunogeninis antigenas, kurį reikia sujungti su makromolekulėmis, kad būtų suaktyvintas imunogenui būdingas imuninis atsakas.

funkcijos

Kadangi imuninė sistema yra pagrindinis gynybos „ginklas“ nuo įvairių rūšių patogenų infekcijų ir nuo bet kokio pašalinio daikto ar medžiagos, žmogaus kūnas į savo veiklą investuoja daug pastangų ir energijos .

Tačiau visą gyvenimą žmogus reguliariai susiduria su tuo, kas galėtų būti laikoma daugybiniais antigenais, kuriems imuninė sistema turi galimybę „nuspręsti“, kokio tipo molekules reaguoti ir kokio tipo molekules ignoruoti.

Vienas iš mechanizmų, kuriuo imuninė sistema naudojasi spręsdama, ar reaguoti į tam tikrą antigeną, yra jo dydis. Taigi, kaip aptarta aukščiau, tikri imunogenai veikia tik „stambios“ molekulės, tokios kaip baltymai, fosfolipidai, kompleksiniai angliavandeniai ir nukleorūgštys.

Atsitiktiniai veiksniai, nes jie yra labai mažos molekulės, nebent jie būtų konjuguoti su tam tikros rūšies makromolekulėmis, neturi imunogeniškų funkcijų. Tačiau medicinos, žinomos kaip imunologija, mokslininkai mano, kad haptenai yra imunologiniai „įrankiai“.

Pirmiau pateikto teiginio priežastis yra ta, kad kai kurie tyrėjai siekia konjuguoti tam tikrus haptenus su kitomis didesnėmis molekulėmis, kurios veikia jų „pernešime“ ir padaro jas imunogeniškomis, kad būtų pasiekta individas gamina specifinius antikūnus prieš tam tikrą hapteną.

Molekulė, susidariusi dėl junginio tarp hapteno ir nešiklio molekulių, yra vadinama „sistema“ arba „hapteno-nešiklio kompleksu“, o asmenys, veikiami šios sistemos (tikrai imunogeniški), gamina antikūnus, turinčius galimybę specifiškai prisijungti prie šių molekulių savo Laisva forma.

Praktinis naudingumas

Taigi viena pagrindinių hapteno nešiklio sistemų funkcijų yra stimuliuoti antikūnų, kurie dažnai naudojami kuriant įvairius analitinius testus, gamybą, todėl jie yra naudingi tyrimų ir diagnozės požiūriu. .

Pavyzdžiui, eksperimentinis gyvūnas, paveiktas hapteno, sujungto su baltymu, pagamins antikūnus prieš hapteną, prieš nešiklio molekulės epitopus ar antigeninius determinantus ir vietas, susidariusias jungtyje tarp hapteno ir jo pernešėjo.

Ši hapteno nešiklio ar pernešėjo sistemos savybė yra naudinga tiriant mažų antigeno struktūros pokyčių imunologinį poveikį imuninio atsako specifiškumui.

charakteristikos

Haptens dažniausiai apibūdinamos pagal dydį ir tai, kad paprastai jos yra ne baltyminės organinės molekulės. Čia yra trumpas pagrindinių šių molekulių savybių sąrašas:

- Mažos molekulinės masės cheminiai junginiai (mažesni kaip 5 kDa). Jie gali būti net labai mažos funkcinės grupės.

Hapten-nešiklio kompleksas. Šiame paveiksle esantis haptenas yra dinitrofenilo grupė (Šaltinis: „MantOs“ per „Wikimedia Commons“)

- Tai yra molekulės, turinčios specifinį antigeninį pobūdį, tačiau neturinčios imunogeniškos galios, arba, kas yra tas pats, jos nesukelia antikūnų gamybos, tačiau jas specialiai atpažįsta organizmai, imunizuoti hapteno-nešiklio kompleksais.

- Pririšę tik prie „nešiklio“ arba „nešiklio“ molekulių (iš anglų k. Carrier), jie įgyja imunogeniškumą kaip antigenai, nes juos atpažįsta imuninė sistema.

- Antigeniniu požiūriu jie nėra vienodi, ty kad haptenų, galinčių surišti antikūnus, funkcinių antigeninių determinantų skaičius yra tik vienas (skirtingai nuo natūralaus antigeno, kuris yra daugiavalentis).

Imuninės reakcijos, susijusios su haptenu ir šiek tiek istorijos

Daugybė dabartinių žinių apie B limfocitų antigenų pateikimo procesą, taip pat apie šių ląstelių vaidmenį formuojant humorinį imuninį atsaką, gautos iš įvairių tyrimų, kai norėta pastebėti antikūnų atsaką imunizuotame organizme. su hapteno-transporterio kompleksu.

Karlas Landsteineris 1920–1930 m. Savo mokslinius tyrimus skyrė chemiškai apibrėžtos sistemos sukūrimui tirti atskirų antikūnų surišimą, tam naudodamas gyvūnus, imunizuotus hapteno-nešiklio konjugatais, ir palygindamas jų serumus su kitų gyvūnų serumais. imunizuotas panašiais haptenais, sujungtais su skirtingomis molekulėmis.

Jo lyginamuoju eksperimentu buvo siekiama išsiaiškinti, ar tarp kryžminių reakcijų (kad tas pats antikūnas atpažįsta daugiau nei vieną antigeną) buvo tarp antikūnų, pagamintų reaguojant į skirtingus hapteno-nešiklio kompleksus, su kuriais jis sugebėjo išanalizuoti, kurie pakeitimai užkirto kelią šioms reakcijoms ar leido jas vykdyti.

Landsteinerio darbui pavyko išryškinti imuninės sistemos specifiškumą mažiems struktūriniams antigenų imunogeninių determinantų pokyčiams, taip pat didelę epitopų įvairovę, kurią ši sistema turi galimybę atpažinti.

Hapteno-nešiklio kompleksų sukeltų reakcijų charakteristika

Remiantis Landsteinerio ir kitų šios srities tyrėjų tyrimais, buvo galima atpažinti kai kurias ypatingas imuninių reakcijų, sukeltų imunizacijos hapteno-nešiklio baltymų kompleksais, požymius.

- Imuninės reakcijos reikalauja, kad kiekviename haptene dalyvautų specifiniai B limfocitai, o transporterio baltymų porcijai - specifiniai T limfocitai.

- Atsakymą sukelti galima tik tada, kai haptenas yra fiziškai sujungtas su jo nešančiojo baltymu.

- Antikūnų ir antigenų sąveiką riboja II klasės pagrindinio histo suderinamumo komplekso sistemos molekulės.

Vėliau imunologijos istorijoje buvo pripažinta, kad šios savybės taip pat būdingos antikūnų reakcijai į bet kurį baltymo antigeną.

Nuorodos

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, & Pillai, S. (2014). Ląstelių ir molekulinės imunologijos elektroninė knyga. Elsevier sveikatos mokslai.
2. Aktorius, JK (2019). Įvadinė imunologija, 2-oji dalis: Pagrindinės tarpdalykinio taikymo koncepcijos. Akademinė spauda.
3. Kennedy, M. (2011). Manekenų imunologija - neskausminga pagrindinių sąvokų peržiūra (Proceedings).
4. Nelsonas, D. L., Lehningeris, AL ir „Cox“, MM (2008). Lehningerio biochemijos principai. Macmillanas.
5. Owen, JA, Punt, J., & Stranford, SA (2013). Kuby imunologija (692 psl.). Niujorkas: WH Freeman.