Antigene

ANTIGENE

1. DEFINITII : ANTIGEN. HAPTENA. IMUNOGEN

ANTIGEN

Conform conceptelor clasice, antigenele pot fi definite drept substante non-self care, patrunse intr-un organism sunt capabile sa declanseze sinteza de anticorpi specifici. Antigenul este structura care induce sinteza propriului sau opus, sub forma moleculelor cu functii de anticorp.

Odata cu evolutia si dezvoltarea Imunologiei, aceasta prima definitie apare incompleta si nu reda in profunzime cunostintele acumulate. Astfel, s-a demonstrat experimental ca nu toate antigenele induc obligatoriu sinteza anticorpilor specifici. Reactia de aparare a organismului afectat, se poate manifesta si prin alte mecanisme de raspuns imun decat cele bazate pe productia de anticorpi.

Pentru definirea antigenului, J.F. Bach utilizeaza conceptul de molecula inductoare de raspuns imun, manifestat prin proliferarea celulelor limfoide si sinteza moleculelor de recunoastere de tipul anticorpilor si receptorilor celulari.

HAPTENA

Creat de Landsteiner, termenul de haptena a fost atribuit structurilor chimice particulare, care pot reactiona cu anticorpi preformati, dar care sunt incapabile sa provoace sinteza acestora. Pentru a induce sinteza anticorpilor specifici, haptenele trebuie cuplate covalent cu un suport molecular cu volum mare.

Haptenele, denumite si antigene incomplete sunt substante chimice cu structura relativ simpla, precum dinitrofenol (DNP). O molecula de DNP nu poate activa singura o reactie imunitara. Cuplata insa cu albumina serica, molecula rezultata poate induce sinteza de anticorpi anti-DNP. Dinitrofenolul ca atare, nelegat de proteine, poate reactiona specific cu anticorpi anti-DNP, impiedicand interactiunea acestora cu proteina dinitrofenilata, deci cu antigenul care a indus formarea lor.

IMUNOGEN

Dupa definirea conceptului de haptena s-a introdus termenul de imunogen, valabil pentru toate structurile capabile sa provoace un raspuns imun. Imunogenul, numit si antigen complet este o substanta care are capacitatea de a reactiona cu anticorpul specific dar si de a provoca sinteza acestuia sau a celulelor antigen-reactive efectoare.

Tabelul 1.  Definitii

PARAMETRII STRUCTURALI SI BIOCHIMICI

v       Molecula de antigen este alcatuita din doua componente distincte:

gruparea purtatoare sau carrier ( cea mai mare parte din structura antigenului)

determinanti antigenici sau epitopi ( mici subunitati structurale)

Carrierul este considerat suportul macromolecular al antigenului, conferindu-i acestuia volumul si complexitatea structurala necesara detectarii sale de catre celulele antigen reactive. A fost demonstrat faptul ca raspunsul imun este orientat partial si fata de gruparea carrier. Acest fenomen de orientare a raspunsului imun, este denumit efect de carrier si prezinta o importanta deosebita, deoarece moduleaza proprietatile de antigen ale unei molecule.

Epitopul este o regiune limitata a antigenului, care se combina cu situsul activ al moleculei de anticorp, determinand specificitatea reactiei antigen-anticorp. Capacitatea unei regiuni a moleculei de antigen de a functiona ca epitop si de a induce formarea anticorpilor specifici poarta numele de imunopotenta.

Dispunerea spatiala a epitopilor este corelata cu mobilitatea atomilor in molecula de antigen. Utilizand tehnici de cristalografie, a fost posibila identificarea atomilor din structura epitopului si determinarea mobilitatii lor, exprimata in factori de temperatura atomica. Din punct de vedere a mobilitatii, au fost identificate la suprafata antigenului doua tipuri de regiuni:

regiuni cu mobilitate atomica inalta numite si regiuni calde, care necesita cantitati mici de antigen pentru a trece de la o conformatie la alta;

regiuni cu mobilitate atomica redusa numite regiuni reci, care necesita o cantitate mai mare de energie pentru schimbarea conformatiei.

De mentionat ca cei mai multi epitopi sunt localizati in regiunile calde ale moleculei.

Epitopii au capacitatea de a interactiona atat cu anticorpii specifici cat si cu receptorii de membrana existenti la suprafata limfocitelor B si T. Chiar daca structural, epitopii reprezinta mici subunitati ale antigenului, datorita multiplelor functii pe care le indeplinesc, ei constituie partea cea mai activa a moleculei de antigen.

Proteinele globulare au constituit un model de analiza pentru structura epitopilor (determinantilor antigenici). Astfel au fost evidentiate doua aspecte importante:

capacitatea antigenica a unei proteine (epitop) este conditionata si de structura tertiara a acesteia;

modificarile de structura tertiara aparute intr-o proteina denaturata (epitop denaturat) provoaca aparitia unor noi determinanti antigenici.

v         Haptenele reprezinta structuri chimice particulare care pot reactiona cu anticorpi, dar nu sunt capabile sa provoace sinteza acestora. Pentru a induce sinteza de anticorpi, haptena trebuie cuplata cu o molecula mare de tip carrier. De cele mai multe ori gruparile purtatoare sunt proteine, dar pot avea si o structura complexa cum ar fi de exemplu hematiile, bacteriofagii sau simple particule de agaroza. Legarea haptenei la carrier se realizeaza prin interactiuni de tip covalent prin intermediul unor grupari functionale existente pe cele doua structuri. Rolul de epitop este preluat de haptena, determinantul antigenic fiind alcatuit dintr-un edificiu molecular in care participa haptena si o serie de atomi diferiti existenti pe molecula purtatoare. Acesti atomi participa si la realizarea legaturilor covalente. Acest ansamblu a fost denumit grupare haptenica sau determinant haptenic.

Studiul haptenelor a permis descifrarea unor mecanisme ale reactiei antigen-anticorp. Astfel s-a demonstrat ca nu toata molecula de antigen este imunogena ci numai cateva secvente particulare ale acestei molecule. Chiar si antigenele cu structura chimica foarte asemanatoare pot induce sinteza unor anticorpi diferiti, dar la randul lor acesti anticorpi pot reactiona cu antigenele care prezinta analogie de structura cu antigenul inductor. Fenomenul se petrece frecvent datorita faptului ca specificitatea imunologica nu este absoluta.

În esenta antigenele pot fi proteine, glucide sau lipide si s-a demonstrat ca structura chimica joaca un rol esential in capacitatea imunogena a acestora.

Antigenele proteice reprezinta cea mai importanta grupa de antigene. Teoretic se poate considera ca orice structura proteica cu greutate moleculara mai mare de 1000 daltoni are capacitati imunogene. În cazul antigenelor proteice este dificil de delimitat structural componentele cu rol de carrier de cele cu rol de epitop. Experimental s-a demonstrat ca o anumita regiune a moleculei proteice poate avea atat rol de carrier cat si rol de epitop, iar o serie de factori fizico-chimici pot induce modificari conformationale, care schimba functia imunologica a structurilor respective. Unele proteine ca de exemplu enzimele si hormonii sunt slab antigenice, datorita uniformitatii relative a structurii lor chimice in regnul animal.

Antigenele glucidice sunt slab imunogene. Antigenitatea lor se datoreaza unei bogate configuratii spatiale a moleculei la care se adauga o anumita succesiune a unitatilor componente. Antigenitatea acestei molecule creste dupa cuplarea cu o structura proteica, realizand complexe glicoproteice de mare specificitate. Un caz particular il reprezinta glucidele din structura capsulei bacteriene care sunt foarte bune antigene.

Antigenele lipidice ca si cele provenite din acizi nucleici sunt neimunogene, dar se pot cupla cu proteinele, comportandu-se ca haptene. Acizii nucleici in stare purificata sunt molecule lipsite de imunogenitate datorita uniformitatii lor structurale in lumea vie. Numai asocierea lor cu proteine de legare sau cu poliglucide duce la conjugate cu efect imunogen.

Testarile efectuate cu molecule antigen avand configuratia stereochimica cunoscuta, au dus la descrierea a doua proprietati esentiale pentru antigene:

Imunogenitatea este definita ca proprietatea unui antigen complet, de a declansa un raspuns imun la fiecare patrundere a sa intr-un organism animal. Aceasta proprietate este corelata esential cu prezenta carrierului.

Specificitatea este definita de capacitatea antigenului de a se combina in mod specific cu molecule anticorp sau cu receptorii celulari a caror sinteza a indus-o. proprietatea este dependenta in primul rand de epitopi, dar este influentata intr-o oarecare masura si de gruparea carrier.

3.FACTORII CE CONDITIONEAZA IMUNOGENITATEA ANTIGENELOR

Capacitatea imunogena este un fenomen complex care depinde de factori multipli, de cele mai multe ori interdependenti. Utilizand antigene artificiale s-a putut demonstra ca numai prin insumarea unui sir de proprietati comune, se poate definii potentialul imunogen al unui antigen. Factorii care conditioneaza imunogenitatea antigenului sunt dependenti in mare masura de particularitatile acelui antigen dar si de cele ale organismului gazda. La acestea se adauga toti factorii legati de administrarea antigenului.

FACTORI DEPENDENTI DE PARTICULARITATILE ANTIGENULUI

CARACTERUL NON-SELF

În general un organism nu reactioneaza imunologic decat cu structurile moleculare straine lui. O molecula este mai imunogena, cu cat este mai diferita de componentele omologe ale organismului receptor. Caracterul non-self nu presupune obligatoriu existenta unor structuri cu totul noi comparativ cu cele ale organismului receptor, ci presupune chiar modificari minime generate de prezenta unui numar limitat de aminoacizi ai unei proteine, care in rest poate fi similara sau chiar identica cu proteinele proprii.

De regula, proteinele unei specii sunt non-self pentru alte specii, dar de foarte multe ori s-a constatat ca la animale din specii diferite se gasesc proteine inrudite chimic. Dupa o modificare chimica atipica, proteinele proprii devin imunogene. Astfel, albumina serica de iepure, dupa acetilare "in vitro", devine antigenica pentru organismul donor, declansand o reactie imunitara.

GREUTATEA MOLECULARA

Se considera ca un bun imunogen are de regula masa moleculara mai mare de 10000 daltoni. Proteinele mari, de tipul albuminei serice (70000 D) sau ovalbuminei (40000 D) sunt imunogene foarte bune. Proteinele mici, de tipul insulinei (5700 D) sau glucagonul (3500 D) sunt slab imunogene.

Imunogenele tipice au masa moleculara cuprinsa intre 10000 si 100000 daltoni. Pentru moleculele sintetice limita inferioara atinsa pentru a fi imunogene este de 1400 daltoni. Moleculele mici neantigenice sau slab imunogene pot deveni antigene foarte bune daca sunt adsorbite pe particule organice (carbune, caolin, bentonita etc.), asigurandu-se astfel o crestere semnificativa a masei moleculare.

COMPLEXITATEA MOLECULEI

O dimensiune mare a moleculei non-self nu presupune obligatoriu calitatea de bun imunogen. Exemple in acest sens sunt moleculele de nylon sau poliacril-amida, polimeri sintetici, formati dintr-un numar mare de monomeri legati repetitiv, dar fara complexitate moleculara.

Majoritatea moleculelor naturale in special cele proteice, sunt structuri foarte complexe. De exemplu, mioglobina, proteina globulara, care contine 153 de aminoacizi, are proprietati imunogene semnificative datorate prezentei a cel putin 4 regiuni cu structuri distincte, care ii confera caracterul non-self. Polipeptidele formate din 3-4 aminoacizi diferiti sunt imunogene pentru toate speciile, ceea ce demonstreaza necesitatea unui grad minim de complexitate chimica pentru exprimarea capacitatii imunogene.

Complexitatea unei molecule nu depinde numai de diversitatea monomerilor ci si de secventa lor, prin efectul acesteia asupra structurii secundare, tertiare si cuaternare. În acest mod se poate explica antigenitatea mai ridicata a proteinelor in raport cu polizaharidele, lipidele sau acizii nucleici.

CONFIGURATIA SPATIALA A EPITOPILOR

Specificitatea antigenica este influentata in mare masura si de gradul de pliere spatiala a moleculei de antigen. Configuratia spatiala presupune o aranjare particulara a atomilor. Structural molecula de antigen poate fi divizata intr-o componenta denumita grupare purtatoare sau "carrier" si o serie de subunitati mici formate din secvente specifice de monomeri denumite grupari determinante sau "epitopi". Epitopii confera individualitate chimica si specificitate moleculei respective. Epitopii pot fi incadrati in doua tipuri distincte:

- Epitopii secventiali care sunt comuni pentru toate polipeptidele ce au o secventa de aminoacizi identica si sunt o sursa de reactii serologice incrucisate. Specificitatea lor este data de secventa subunitatilor componente, indiferent de structura lor spatiala.

- Epitopii conformationali care sunt de doua tipuri, continui si discontinui. Epitopii continui pot sa-si pastreze sau sa piarda configuratia avuta in molecula originala. Epitopii discontinui cuprind regiuni distincte ale moleculei, care se apropie cand molecula se pliaza in conformatia sa naturala. Specificitatea epitopilor conformationali deriva din configuratia sterica a moleculei. Modificarea conformatiei moleculare prin suprimarea legaturilor disulfidice (-S-S-) determina pierderea epitopilor conformationali.

Anticorpii sintetizati fata de proteinele naturale sunt in primul rand specifici fata de epitopii conformationali si mai rar fata de cei secventiali.

RIGIDITATEA MOLECULEI

Rotatia libera a peptidelor in macromolecula de antigen duce la scaderea imunogenitatii. Lipsa rigiditatii epitopilor, corelata cu o slaba imunogenitate a fost demonstrata in cazul gelatinei. Proteina bogata in glicocol, gelatina rezulta din hidroliza colagenului. Glicocolul nu are ramificatii in pozitia alfa, ceea ce face ca molecula de gelatina sa se roteasca liber in jurul axului longitudinal, fara a avea o configuratie cat de cat fixa. Legarea tirozinei si a triptofanului in structura gelatinei a dus la o crestere semnificativa a imunogenitatii.

SOLUBILITATEA

Capacitatea imunogena este influentata si de solubilitatea structurii antigenice. O dovada in acest sens este lipsa de imunogenitate a polimerilor macromoleculari sintetici insolubili. Cu toate acestea solubilitatea nu este o preconditie obligatorie asigurarii unei bune imunogenitati. În cazul antigenelor corpusculare (bacterii, virusuri, unele celule), solubilizarea si eliberarea constituentilor imunogeni are loc dupa inglobarea lor de catre macrofage. Epitopii activi par a fi in primul rand cei expusi la suprafata moleculei, dar in urma hidrolizei o serie de epitopi plasati intern devin accesibili si au o imunogenitate superioara.

3. FACTORI CARE DEPIND DE ORGANISMUL GAZDA

SPECIA ANIMALULUI

Unele antigene sunt imunogene pentru anumite specii de animale si neimunogene pentru altele. Cu cat organismul la care este inoculat antigenul este mai indepartat din punct de vedere filogenetic de acesta, cu atat raspunsul imun va fi mai intens. Mai presus de conditiile de imunogenitate ale antigenelor naturale, esential ramane existenta unui control genetic din partea organismului, asupra potentialului antigenic al structurii de tip non-self. S-a demonstrat ca polizaharidele capsulare de pneumococ sunt imunogene la om si soarece, dar la cobai si iepure nu au efect imunogen decat daca inocularea antigenului se face sub forma de celule bacteriene integrale. Uneori se inregistreaza diferente mari in imunogenitatea unei structuri antigenice, la organisme ale aceleiasi specii. Unele animale sunt mai usor de imunizat, in timp ce altele reactioneaza slab sau sunt chiar refractare.

GRADUL DE DEZVOLTARE A SISTEMULUI IMUN

Inocularea unui antigen la un animal incomplet maturizat din punct de vedere imunologic nu duce la aparitia unui raspuns imun. În primele zile de viata sistemul imunitar nu este pe deplin dezvoltat functional si majoritatea limfocitelor antigen reactive nu au exprimat la suprafata receptorii specifici pentru antigen. Se poate afirma ca in aceasta faza organismul animal este descoperit din punct de vedere imunologic si administrarea unui antigen poate avea consecinte grave care pot merge pana la toleranta sau chiar paralizie imunologica.

STAREA FIZIOLOGICA A ORGANISMULUI

Reactia imunologica la contactul cu antigenul depinde si de starea fiziologica a animalului. În timpul gestatiei sau in cazul evolutiei unor boli cronice, stimulului antigenic este redus sau chiar inoperant deoarece sistemul imunitar al animalului nu reactioneaza in parametrii fiziologici. La animalele batrane intervin modificari fiziologice care provoaca declinul raspunsului imun. Astfel se instaleaza o imunodepresie fiziologica avand drept consecinta cresterea incidentei bolilor contagioase si neoplazice.

3.3. FACTORI CARE DEPIND DE PARTICULARITATILE ADMINISTRARII

CALEA DE ADMINISTRARE

Pentru declansarea unui raspuns imun eficient este indicata administrarea antigenului pe cale intraparenterala cu toate modalitatile ei de realizare. Imunizarile subcutanate, intramusculare, intravenoase si intraperitoneale declanseaza reactii imunitare mult mai intense decat cele realizate pe cale respiratorie sau digestiva. Eficienta marita a administrarilor intraparenterale este datorata contactului rapid pe care-l sufera antigenul cu celulele imunocompetente. În cazul administrarii intravenoase antigenul ajunge in splina unde se desfasoara un raspuns imun bazat pe sinteza de anticorpi specifici. Cand administrarea antigenului se face pe cale intramusculara, subcutanata sau intraperitoneala, raspunsul imun se deruleaza in principal in ganglionii limfatici cu participarea comuna a componentelor celulare si umorale. Inocularea antigenului in structuri anatomice putin vascularizate nu provoaca reactii imunitare. Este cazul tesutului nervos sau al camerei anterioare a ochiului unde antigenul administrat are putine sanse sa intalneasca celulele antigen reactive.

CANTITATEA DE ANTIGEN ADMINISTRAT

Cantitatea optima de antigen necesara declansarii unui raspuns imun eficient difera, in functie de natura organismului receptor si a antigenului administrat. Un exces de antigen produce o blocare a mecanismului de raspuns imun ajungandu-se la o blocare imunologica. Organismul animal manifesta pentru fiecare antigen in parte un echilibru intre paralizia imunologica si stimularea imuna, printr-un mecanism controlat genetic. Administrarea antigenelor sub forma de doze fractionate, asigura producerea unei cantitati de anticorpi mult mai mare decat folosirea aceleiasi doze intr-o administrare unica.

UTILIZAREA ADJUVANTILOR

Adjuvantii pot fi definiti ca substante care in amestec cu un antigen intensifica raspunsul imun specific fata de antigenul respectiv. Utilizarea adjuvantilor permite amplificarea si prelungirea stimulului antigenic. Adjuvantii determina persistenta antigenului in organism prin intarzierea degradarii sale si eliberarea treptata in circulatie. Emulsia de adjuvant vehiculeaza antigenul pe cale limfatica in tot organismul spre limfonoduri si limfocentri unde se va declansa raspunsul imun. Pot fi utilizate ca adjuvanti urmatoarele grupe de substante: saruri minerale insolubile ( hidroxid de aluminiu ), substante tensioactive ( lanolina si sarurile cuaternare de amoniu ), extracte microbiene si endotoxine.

Tabelul Principalii factori care influenteaza imunogenitatea unui antigen

CLASIFICAREA ANTIGENELOR

Exista mai multe criterii de clasificare a antigenelor, cele mai utilizate fiind cele legate de origine, la care se adauga cele legate de mecanismul activarii raspunsului imun.

Dupa origine se disting urmatoarele categorii de antigene:

Antigenele naturale includ toate structurile moleculare de origine naturala, de la antigenele microbiene ( bacterii, virusuri, ciuperci etc. ), pana la antigenele existente pe suprafata unor celule si tesuturi animale ( antigene de histocompatibilitate, antigene de grup sanguin etc. ).

Antigenele artificiale provin din antigene naturale modificate chimic prin cuplarea la structura initiala a unor molecule mici; aceasta cuplare, cel mai adesea covalenta duce la aparitia unei noi configuratii antigenice.

Antigenele sintetice sunt rezultatul sintetizarii in conditii de laborator a tuturor pieselor componente. De regula ele sunt secvente polimerice de aminoacizi avand o structura ramificata rezultata din atasarea polimerilor liniari la un miez multifunctional.

Din punct de vedere al mecanismului activarii raspunsului imun au fost evidentiate doua clase majore de antigene:

Antigenele timodependente sunt antigene cu cel putin doua tipuri de epitopi care pot interactiona cu limfocitele T si B astfel incat stimularea producerii anticorpilor specifici sa fie rezultatul cooperarii celulare dintre aceste limfocite.

Antigenele timoindependente sunt antigene care declanseaza raspunsul imun prin activarea directa a limfocitelor B, fara a fi necesara cooperarea cu limfocitele T. Activarea directa a limfocitelor B de catre aceste antigene se datoreaza prezentei unui numar suficient de mare de epitopi de acelasi tip la care se adauga o structura tridimensionala favorabila interactiunii cu receptorii limfocitelor B.

Trebuie subliniat insa ca intre cele doua categorii de antigene nu exista delimitari stricte privitoare la mecanismul de activare a raspunsului imun.

4.1. ANTIGENE NATURALE

Antigenele naturale reprezinta grupa cea mai complexa. Sunt incluse aici macromoleculele de origine microbiana, vegetala sau animala. Din punct de vedere al dimensiunii se disting doua categorii de antigene:

Antigene moleculare (solubile); proteine, glucide, lipide si acizi nucleici.

Antigene corpusculare (insolubile); virusuri, celule eucariote si procariote.

Pentru o prezentare didactica, antigenele naturale au fost grupate in antigene de origine microbiana si antigene celulare nemicrobiene.

ANTIGENE DE ORIGINE MICROBIANA

Acestea constituie un grup numeros si foarte important de antigene naturale. Raspunsul imun fata de microorganismele patogene este mult mai complex decat cel realizat fata de un antigen macromolecular. Virusurile, bacteriile si ciupercile microscopice patogene reprezinta de fapt amestecuri multimoleculare de epitopi.

Bacteriile difera mult intre ele in ceea ce priveste complexitatea structurala si eterogenitatea antigenelor continute. Localizarea epitopilor pe suprafata celulei bacteriene este dificila datorita diversitatii moleculelor cu potential de a activa mecanismele imunitare. Fiecare tip molecular prezent pe suprafata celulei bacteriene poate contine epitopi cu structura repetitiva sau cu structura chimica diferita.

Virusurile zoopatogene exprima la randul lor cateva antigene distincte dar o evaluare a imunogenitatii lor este dificila deoarece moleculele respective isi pot modifica configuratia atunci cand sunt introduse intr-o solutie. Diferentele de structura deriva din raporturile spatiale cu moleculele invecinate. Din aceasta cauza, raspunsul imun realizat cu fiecare agent patogen este variabil, eficienta lui fiind dependenta de existenta unor componente antigenice denumite situsuri critice.

ANTIGENE CELULARE NEMICROBIENE

O serie de celule eucariote poarta molecule de suprafata care se comporta ca antigene conferind unui grup de indivizi o anumita specificitate. Sunt incluse in aceasta categorie antigenele eritrocitare, antigenele de histocompatibilitate si antigene de organ.

Antigenele eritrocitare, sunt glicoproteine prezente pe suprafata eritrocitelor si confera specificitate de grup sanguin. Cunoasterea lor a facut posibila transfuzia de sange.

Antigenele de histocompatibilitate sunt prezente pe suprafata celulelor fiecarui organism asigurand o individualitate chimica oricarui individ din regnul animal. Întrucat ele intervin in reactiile de respingere a grefelor prin declansarea unui raspuns imun mai poarta si numele de antigene de transplantare. În functie de raportul genetic existent intre organismul donor si cel receptor, antigenele de histocompatibilitate pot fi grupate astfel:

Heteroantigenele reprezinta molecule prezente in structura celulara a tuturor indivizilor unei specii. Aceste molecule se comporta ca antigene fata de organismele altei specii. Heteroantigenele se evidentiaza prin imunizarea unui organism cu celule provenite de la organismul unei specii diferite. Inocularea unui astfel de preparat este o metoda utilizata frecvent pentru a induce experimental sinteza anticorpilor. Aceste antigene poarta si numele de antigene ubicvitare sau xenoantigene.

Aloantigenele reprezinta moleculele care dupa inoculare in organismul animal declanseaza raspuns imun la organisme din aceeasi specie, dar neinrudite genetic cu organismul donor. Aloantigenele sunt inegal raspandite la indivizii unei specii si induc raspunsul imun la animalele care nu poarta antigenul respectiv. Evidentierea acestor antigene se face dupa imunizarea unui organism cu celule provenite de la organisme ale aceleasi specii, dar apartinand unui alotip diferit.

Autoantigenele includ antigene proprii de histocompatibilitate, care in conditii normale sunt acceptate de catre sistemul imunitar. Antigenele de histocompatibilitate sunt prezente pe suprafata celulelor fiecarui organism animal si ele confera individualitate chimica fiecarui individ. Sub actiunea unor factori fizici sau chimici aceste antigene se modifica devenind antigene reactive care pot declansa boli autoimune.

Izoantigenele reprezinta antigene comune organismelor identice din punct de vedere genetic. Aceste antigene caracterizeaza animalele care apartin unor linii genetic pure (inbred). Pentru a verifica puritatea genetica a unui populatii se realizeaza transplantul de piele. Lipsa reactiei post operatorii inseamna ca grefa este acceptata deci animalele apartin aceleasi linii genetice.

Antigenele de organ reprezinta suma particularitatilor biochimice ale diferitelor categorii de celule care alcatuiesc un organ. Astfel proteinele din glanda mamara sunt diferite structural de proteinele tesutului renal la acelasi organism, ducand la o amprenta biochimica proprie fiecarui organ in parte.

4. ANTIGENE ARTIFICIALE

Antigenele artificiale provin din antigene naturale modificate chimic prin cuplarea la structura initiala a unor molecule mici. Aceasta cuplare, cel mai adesea realizata prin legaturi covalente, duce la aparitia unei noi configuratii antigenice. S-au obtinut antigene artificiale din conjugate haptena-proteina, conjugate proteina-proteina si din proteine legate de suporturi insolubile.

Conjugatele haptena-proteina au permis descifrarea mecanismelor de realizare a raspunsului imun si studiul influentei aranjamentului spatial al haptenei asupra specificitatii antigenice. La acest tip de conjugat antigenic, haptenele indeplinesc rolul gruparii determinante si moleculele proteice reprezinta gruparea purtatoare. Reactiile cele mai utilizate pentru obtinerea conjugatelor haptena-proteina sunt diazotare, iodurarea si substitutia nucleofila.

Conjugatele proteina-proteina au fost obtinute cu ajutorul unor agenti de legare bifunctionali de tipul diizocianatilor si carbodiamidelor. Astfel au fost obtinute conjugate proteice ca de exemplu insulina-albumina sau globulina-feritina.

Conjugatele suport insolubil-proteina utilizeaza ca suporturi solide derivati celulozici de tip Sephadex, Sepharose, etc., iar cuplarea proteinelor la suport se face printr-o reactie de diazotare. Conjugatele anticorpi-suport insolubil (imunosorbenti) sunt utilizate pentru purificarea proteinelor, datorita specificitatii lor de combinare cu anticorpi corespunzatori, fixati intr-o coloana de material inert.

4.3. ANTIGENE SINTETICE

Antigenele sintetice au o structura cunoscuta, ele fiind de regula secvente polimerice de aminoacizi, obtinute "in vitro". Cele mai multe dintre aceste antigene au catene ramificate, rezultate prin atasarea polimerilor liniari la un miez multifunctional. Aceste antigene prezinta importanta pentru studiul pozitiei spatiale a aminoacizilor existenti in gruparile determinante de specificitate antigenica.

ALTE CATEGORII DE ANTIGENE

O serie de celule prezente in organismul animal prezinta in structura antigenica

molecule complexe care confera particularitati noi privitoare la functiile imunitare. În aceasta categorie pot fi incadrate antigenele endogene si antigenele heterofile.

ANTIGENELE ENDOGENE

Sunt antigene care pot fi definite drept componente celulare proprii organismului si care in functie de evolutia celulei de origine pot fi grupate in doua categorii: antigene sechestrate (mascate) si antigene alterate .

Antigenele sechestrate sunt molecule cu localizare intracelulara, astfel incat in cursul dezvoltarii ontogenetice a organismului, ele nu vin in contact cu celulele imunocompetente. În urma interventiei unor factori fizici chimici sau biologici, aceste antigene sunt eliberate din celula si se comporta ca structuri non-self. În unele situatii existenta unor bariere anatomice duce la izolarea unor componente chimice ale organismului de contactul cu celulele antigen-reactive. Astfel proteinele cristalinului sau proteinele spermatice ajunse in circulatia sanguina prin interventii chirurgicale, induc sinteza locala de anticorpi specifici cu efecte nedorite asupra organismului.

Antigenele alterate sunt structuri normale prezente pe suprafata celulelor care sub actiunea unor factori externi (medicamente, virusuri, toxine) sau interni (uzura fiziologica), isi modifica structura chimica devenind componente non-self. Dereglarea functiilor imunitare duce la orientarea raspunsului imun fata de aceste componente cu posibilitatea declansarii unor boli autoimune grave.

ANTIGENELE HETEROFILE

Sunt substante neidentice, dar inrudite din punct de vedere chimic, prezente la numeroase specii de animale si plante. Aceste antigene genereaza reactii imunologice incrucisate si anticorpii generati de un astfel de antigen sunt capabili sa reactioneze cu toate antigenele grupului.

Prototipul antigenelor heterofile este antigenul Forssman prezent in tesuturile a numeroase specii de animale (cobai, cal, pisica, soarece, pasari), precum si pe suprafata hematiilor de oaie. Acest antigen lipseste la iepure si pentru acest motiv serul imun specific antigenului Forssman se obtine prin imunizarea iepurelui. Antigenul Forssmann a fost detectat si la bacterii patogene (Salmonella, Streptococcus, Shigella) si chiar in flora microbiana din tubul digestiv, ceea ce explica prezenta anticorpilor naturali anti-hematie de berbec in serul uman.

Structura chimica a antigenelor heterofile este foarte asemanatoare si predominant de natura glucidica. Prezenta lor la specii diferite de animale explica in mare parte existenta unor reactii imunologice incrucisate.