HAPTENS: POVIJEST, FUNKCIJE, KARAKTERISTIKE, IMUNOLOŠKI ODGOVORI - BIOLOGIJA - 2026

Hapten je neantigeni, niske molekulske mase koji nisu protein molekulu koja je sposobna izazvati imuni odgovor kada je samo veže na protein ili ugljikohidrat „molekularne prijevoznika ili nosač”. Treba napomenuti da ga mnogi autori opisuju kao "vrlo mali antigen".

Antigena molekula ili antigen se u nekim tekstovima definira kao svaka tvar koja se može s visokom specifičnošću vezati za antitijelo koje proizvodi B-stanica ili receptor na membrani T-stanice, a to su limfociti odgovorni za humoralni i stanični imunitet., odnosno.

Kompleks antigen-antitijelo (izvor: Alejandro Porto putem Wikimedia Commons)

Antigeni mogu biti molekule bilo koje vrste, poput proteina, metabolita, šećera, lipida i njihovih derivata, hormona, lijekova, nukleinskih kiselina itd.

Međutim, samo velike makromolekule imaju antigena svojstva koja mogu pokrenuti reakciju limfocita potrebnih za proizvodnju antitijela.

Bilo koja strana strana organizma može se smatrati antigenom, međutim, izraz "imunogen" često se koristi za označavanje onih antigena koji učinkovito izazivaju odgovor limfocita koji proizvode antitijela.

Stoga je hapten neimunogeni antigen, koji zahtijeva povezanost s makromolekulom radi aktiviranja imunoloških odgovora karakterističnih za imunogen.

Značajke

Budući da je imunološki sustav glavno "oružje" obrane od infekcija različitih vrsta patogena i protiv bilo kojeg stranog predmeta ili tvari, između ostalog, tijelo ljudskog bića ulaže mnogo truda i energije u svoj rad, Međutim, tijekom svog života osoba je redovito izložena onome što bi se moglo smatrati višestrukim antigenima, zbog čega imunološki sustav ima sposobnost "odlučivanja" na koju vrstu molekula će reagirati i koju vrstu molekula zanemariti.

Jedan od mehanizama pomoću kojeg imunološki sustav odlučuje hoće li ili ne odgovoriti na određeni antigen je njegova veličina. Dakle, kao što je gore raspravljano, samo "velike" molekule kao što su proteini, fosfolipidi, složeni ugljikohidrati i nukleinske kiseline djeluju kao pravi imunogeni.

Hapensi, budući da su vrlo male molekule, osim ako nisu konjugirani s nekom vrstom makromolekule, nemaju imunogene funkcije. Ipak, znanstvenici iz grane medicine poznate kao imunologija smatraju haptene imunološkim "alatima".

Razlog gornje izjave ima veze s činjenicom da su neki istraživači posvećeni zadatku konjugiranja određenih haptena u druge veće molekule, koje djeluju na njihov "transport" i čine ih imunogenim, kako bi postigli da pojedinac proizvodi specifična antitijela protiv određenog haptena.

Molekula koja je posljedica spoja između molekule haptena i nosača poznata je kao "sustav" ili "kompleks nosača haptena", a pojedinci izloženi ovom sustavu (istinski imunogen) stvaraju antitijela sa sposobnošću da se specifično vežu na te molekule u svojim Besplatan obrazac.

Praktična korisnost

Dakle, jedna od glavnih funkcija sustava nosača haptena je poticanje stvaranja antitijela koja se često koriste u razvoju različitih analitičkih testova, pa su korisna s gledišta istraživanja i dijagnoze., Na primjer, eksperimentalna životinja izložena haptenu spojenom s proteinom proizvest će antitijela protiv haptena, protiv epitopa ili antigenih determinanti molekula nosača i protiv mjesta koja nastaju na mjestu između haptena i njegovog transportera.

Ovo svojstvo sustava hapten-nosača ili transportera je korisno za proučavanje imunoloških učinaka malih varijacija u strukturi antigena na specifičnost imunološkog odgovora.

karakteristike

Hapanske se karakteriziraju uglavnom svojom veličinom i činjenicom da su općenito neproteinske organske molekule. Ovdje je kratki popis glavnih karakteristika ovih molekula:

- Kemijski spojevi niske molekularne mase (manji od 5 kDa). Oni čak mogu biti vrlo male funkcionalne skupine.

Kompleks nosača Hapten. Hapten na ovoj slici je dinitrofenil grupa (izvor: MantOs putem Wikimedia Commons)

- To su molekule antigene specifičnosti, ali bez imunogene moći ili, što je isto, ne pokreću proizvodnju antitijela, ali mogu ih posebno prepoznati u organizmima imuniziranim s kompleksima nosača haptena.

- Samo vezani za molekulu "nosača" ili "transportera" (od engleskog nositelja), oni stječu imunogenost kao antigene, jer ih prepoznaje imunološki sustav.

- Oni su s antigenog gledišta jednostrani, to jest, broj funkcionalnih antigenih determinanti koje hapteni imaju, a sposobni su vezati antitijelo, je samo jedan (za razliku od prirodnog antigena, koji je polivalentan).

Imuni odgovori povezani s haptenima i malo povijesti

Velik dio sadašnjih saznanja o procesu predstavljanja antigena B limfocitima, kao i ulozi ovih stanica u razvoju humoralnih imunoloških odgovora, proizlazi iz različitih studija u kojima se želio promatrati odgovor antitijela u imuniziranom organizmu. s kompleksom hapten-transportera.

Karl Landsteiner između 1920. i 1930. posvetio je svoje istraživanje stvaranju kemijski definiranog sustava za proučavanje vezanja pojedinih antitijela, koristeći, za to, životinje imunizirane konjugatima hapten-nosača i uspoređujući njihove serume s onima drugih životinja. imuniziran sličnim haptenima povezanim s različitim molekulama.

Njegovi komparativni eksperimenti bili su usmjereni na utvrđivanje da li je došlo do unakrsnih reakcija (da isto antitijelo prepoznaje više od jednog antigena) između antitijela proizvedenih kao odgovor na različite komplekse nosača haptena, s kojima je mogao analizirati koje su modifikacije spriječile ili dopuštale ove reakcije.

Landsteiner je svojim radom uspio otkriti specifičnost imunološkog sustava za male strukturne varijacije imunogenskih determinanti antigena, kao i veliku raznolikost epitopa koje ovaj sustav može prepoznati.

Karakteristike odgovora koje izazivaju kompleksi-nosači haptena

Iz studija Landsteiner-a i drugih istraživača s tog područja mogu se prepoznati neke posebne karakteristike imunoloških odgovora izazvanih imunizacijom proteinskim kompleksima hapten-nosača.

- Imuni odgovori zahtijevaju sudjelovanje specifičnih B limfocita za svaki hapten i specifičnih pomoćnih T limfocita za dio proteina transportera.

- Izlučivanje odgovora moguće je samo kad se hapten fizički veže na proteinski nositelj.

- Interakcija antitijelo-antigen ograničena je molekulama osnovnog složenog sustava histokompatibilnosti klase II.

Kasnije, u povijesti imunologije utvrđeno je da su ove karakteristike također karakteristične za reakcije antitijela na bilo koji proteinski antigen.

Reference

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, & Pillai, S. (2014). E-knjiga o staničnoj i molekularnoj imunologiji. Elsevier Health Sciences.
2. Glumac, JK (2019). Uvodna imunologija, 2. temeljni pojmovi za interdisciplinarne primjene. Akademska štampa.
3. Kennedy, M. (2011). Imunologija za lutke - bezbolan pregled osnovnih pojmova (Zbornik radova).
4. Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Lehningerovi principi biokemije. Macmillan.
5. Owen, JA, Punt, J., i Stranford, SA (2013). Kuby imunologija (str. 692). New York: WH Freeman.