8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

1/8

CURS 1 - Antigenul

Antigenul

Definitia antigenului I :Ag este orice substanta de origine exo/endogena capabila:

a) sa activeze limfocitele Ag specifice b) sa interactioneze specific cu receptorii Ag solubili (anticorpii) si/sau Ag membranari

(limfocitele)Originea antigenului :

Exogene: bacteriene - prezente in diversele subcomponente ale bacteriilor. Ele pot fi:

- capsulare- membranare (endotoxinele sursele de endotoxine mai ales bacteriile gram - ,

ele sunt elemente constitutive ale membranei bacteriene , NU sunt substantesecretate , sunt substante de natura lipopolizaharidica = LPS. In generalendotoxinele au o serie de efecte patogene: starea febrila foarte intensa,hipotensiune, stare de colaps, stare de soc. Pot duce si la aparitia unui sindrom

de coagulare intravasculara diseminata. Ele declanseaza raspunsuri imuneumorale sau celulare)- flagelare (flagelinele)- cele din pili/fimbrii- exotoxinele sunt produse si de gram si de gram + si sunt substante

secretate/exocitate de bacteriile producatoare. Ca natura ele sunt substante polipeptidice. Sunt importante pentru ca pot declansa raspunsuri imune si au siefecte patogene: citopat (moartea celulei pe care actioneaza), citotoxic (inhibitor al celulelor somatice)

parazitare- somatice

* externe (invelisul parazitar)* interne (organitele parazitare)- secretii polipeptidice

alergene polenurile, componente alimentare (capsuni, ciocolata, e.t.c.), substantemedicamentoase, praful de casa

substante de origine industriala

Endogene: autoantigenele - orice organism normal produce in mod continuu cantitati mari de

autoantigene, dar la normali sunt limitate sau sechestrate de catre o serie de bariere

morfofunctionale care impiedica contactul sistemului imunitar cu aceste autoantigeneNU apar raspunsuri fata de acestea. Patologic, ca urmare a deteriorarii (distrugerii barierelor morfofunctionale) e posibil contactul autoantigenelor cu diversele elementeale sistemului imunitar raspunsuri imune autoreactive boli autoimune

tumorale/canceroase orice organism normal elaboreaza celule tumorale (cca. 200 250 / 24 h). Acestea sunt insa recunoscute de catre sistemul imunitar dupa prezenta Ag.specifice. Aceasta recunoastere conduce la distrugerea lor, procesul = supraveghereimunologica antitumorala.

Laura & Daniel 1

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

2/8

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

3/8

CURS 1 - Antigenul

I . SPECIFICITATE- proprietate a tuturor AgII . IMUNOGENITATE- proprietate a majoritatii Ag, exista Ag incapabile sa declanseze raspuns imun ( haptene ) saucare au proprietatea de a inhiba activitatea RI ( tolerogene )Aceasta definitie se aplica NUMAI Ag, NU si superantigenelor.Superantigenele- NU au SPECIFICITATE- de regula ele AU IMUNOGENITATE

Natura antigenului :Ag este o substanta, o structura elementara (o substanta foarte simpla sau un mic fragmentdintr-o substanta cu structura complexa un peptid dintr-un polipeptid). Aceasta structuraelementara are un comportament Ag doar daca ea interactioneaza specific cu receptorii Ag, fiesolubili, fie membranari in structura Ag nativ distingem 2 componente distincte:

1. structura elementara ce poate fi recunoscuta de receptorii Ag (solubili/membranari) = determinanti Ag

2. Restul moleculei de Ag care NU e receptor direct de receptorii Ag, insa are rolde sustinere a determinantului Ag. acesta = purtator sau carrier

Laura & Daniel 3

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

4/8

CURS 1 - Antigenul

I. SPECIFICITATEA= proprietate obligatorie a Ag ce consta in capacitatea acestuia de a interactiona specific

NUMAI cu situsul complementar pentru Ag al unui receptor Ag unic (anticorp sau receptor limfocitar)- receptorii Ag: membranari TCR (T Cell Receptor)

BCR (B Cell Receptor)- situsul combinativ din receptori = portiunea direct raspunzatoare de recunoasterea Ag.

Acesta este constituit din 2 lanturi polipeptidice cu structura foarte complexa. Dinasamblarea lor rezulta o unitate de dimensiuni mici ce permite acomodarea Ag derecunoscut. In compozitia fiecarui lant polipeptidic intra 2 componente mai importante:a.) paratop = singura portiune din situsul combinativ pentru Ag care are contacte directecu Ag inductor. De regula el e situat in interiorul situsului combinativ pentru Ag.- paratopul e format din 3 portiuni mai importante:

1. initiala, la capetele aminoterminale ale lanturilor (primii 90-100 aa). Ea estesintetizata dupa codul unei gene ce face parte din aproximativ cateva sute de genede variabilitate2. a doua portiune: 10E8tipuri diferite de situsuri combinative pentru Ag.- toate limfocitele T sau B care apartin unei singure clone limfocitare prezinta receptoriantigenici ce contin in structura lor acelasi tip unic de situs combinativ (au in genom acelasitip de recombinaze)- o singura clona de limfocite T/B poate recunoaste un singur tip distinct de determinant Ag(recunoasterea determinantului Ag este clonotipic specifica)=> reactia Ag-Ac = reactie cu specificitate absoluta la nivel de determinant Ag

b.) zona scheletala = portiunea situata la exteriorul situsului combinativ pentru Ag si care

formeaza peretii cavitatii. Ea NU e implicata in recunoasterea Ag.

II. IMUNOGENICITATEA= capacitatea de a declansa RI- are 3 faze:1. Selectia clonala

- selectia de catre Ag dintr-un repertoriu preexistent de limfocite doar pe acelea care suntAg specifice- limfocitele B au situsuri combinative diferite

Laura & Daniel 4

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

5/8

CURS 1 - Antigenul

- limfocitul b) din schema il va recunoaste- el se numeste limfocit Ag-specific- limfocitele a.),b.),c.) din schema NU sunt limfocite individuale, ci reprezentantii unor familii de limfocite (clone limfocitare)- toate limfocitele apartinand aceleiasi clone prezinta pe suprafata lor acelasi tip specific dereceptor

- selectie clonala = recunoasterea Ag de catre limfocite NU poate fi realizata decat dacalimfocitul Ag specific se afla in stare de repaus (G0 a ciclului mitotic)

2. Activarea clonala si transformarea blastica= consta in activarea metabolica a limfocitelor Ag specifice- ca urmare a activarii, celula trece din faza G0 (repaus) in interfaza (G1-S/G2)- ajunsa in interfaza, ea se transforma morphologic in limfoblast

3. Expansiunea clonala- limfocitele activate incep sa se divida- prin diviziuni mitotice successive => cresterea numarului de limfocite per clona activate,de aceea etapa se numeste expansiune clonala- clonele produc Ac Ag specifici. Ei prezinta situsuri combinative pentru Ag, capabile sa

recunoasca Ag inductor.

NU TOATE AG AU AMBELE PROPRIETATI!2 grupe de Ag:

1. IMUNOGENELE (antigene complete), care, in functie de mecanismul de declansare a RIse impart in 2 subtipuri:

Laura & Daniel 5

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

6/8

CURS 1 - Antigenul

a.) timoindependente (rar intalnite). Ele sunt Ag capabile sa declanseze NUMAI RIU. Caurmare a stimularii directe a limfocitelor B, fara a fi necesara prezenta limfocitelor T. Surse:unele bacterii

b.) timodependente (majoritare). Ele pot declansa fie RIU, fie RIC care insa au la baza ocooperare celulara in cadrul careia e absolut necesara si prezenta si activarea limfocitelor T (inspecial TH). Ele reprezinta cel putin 95% din totalul de Ag.

- biochimic, ele pot fi: proteine/glicoproteine, oligozaharide, fosfolipide, ac. nucleici sau altesubstante- la cooperarea ce sta la baza raspunsului participa urmatoarele categorii de celule:- Ag timodependente sunt captate de APC- In APC Ag sunt prelucrate/procesate si micile fragmente ce rezulta ulterior sunt expuse pe

suprafata APC in complex cu moleculele MHC- Aceste fragmente = epitopi- Epitopii sunt recunoscuti de TH care fie informeaza LB => RIU, fie TC => RIC

Conditiile de imunogenitate ale Ag timodependente:1. Ag trebuie sa fie o substanta non-self. Proteinele sunt percepute ca non-self daca provin din si

patrund in organisme diferite genetic/filogenetic intre ele.2. Aceste Ag sa aiba GM mare sau foarte mare.3. Sa aiba structura complexa (mai complexa cu cat continutul de aa e mai mare)4. Substanta trebuie sa fie degradabila/procesabila in APC (ca sa rezulte epitopi)5. Raspunsul fata de Ag timodependent e conditionat genetic. El depinde de tipul de gene zise IR (IR = imune response). Ele sunt gene MHC, respectiv HLA

2. HAPTENELE (antigenele incomplete)- au o singura proprietate specificitatea;- au GM mica sau foarte mica- structura simpla

- pot interactiona cu receptor antigenic, dar ele singure NU pot declansa RI decat daca sunt cuplatenatural sau artificial cu macromolecule imunogene, numite purtatori (carrier)=> haptenele au specificitate , dar NU pot declansa raspunsuri imune nu prezinta imunogenitate.

Laura & Daniel 6

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

7/8

CURS 1 - Antigenul

- imunogenele pot asigura conditia minima necesara activarii limfocitare (cross-linkareainterreceptoriala = legare laterala a receptorilor antigenici), haptenele NU.

- in urma recunoasterii Ag apar semnale activatoare transmise spre interiorul celulei. Ele suntminiaturale si se exercita la distanta foarte mare unele de altele. Teoretic ele ar putea activelimfocitul daca toti receptorii ar fi activati intr-o arie restransa. Haptenele NU se pot adunaspontan intr-o arie restransa.

- cross-linkarea e foarte probabil de realizat in cazul imunogenelor. Partea carrier a Agtimoindependente poarta determinanti Ag identici intre ei. Punerea in contact cu unlimfocit B => recunoasterea Ag si o concentrare a cuplurilor Ag-receptor intr-o arierestransa (cross-linkare). Apar stimuli miniaturali foarte apropiati => se insumeaza =>activarea limfocitului B cu generaea RIU. Cross-linkarea e realizata de partea carrier. Incazul Ag timodependente : ele sunt formate din 2 parti, 1 carrier, cu structura simpla si GM

mica, si la fiecare parte carrier se asociaza o singura haptena. In timpul cooperarii dintrecelule, limfocitul B recunoaste Ag dupa partea haptenica. Limfocitul TH recunoaste Ag

NUMAI dupa partea carrier. In cazul limfocitelor B => adunarea cuplurilor Ag-receptor intr-o arie restransa. Cross-linkarea e realizata de limfocitul TH.

- toate Ag complete au o parte carrier si una haptenica. Partea haptenica e responsabila de proprietatea de specificitate de raspuns (are la baza selectia clonala) si de reactie (Acrezultanti reactioneaza cu partea haptenica)

- ambele componente (carrier haptena) sunt responsabile de imunogenitate partea haptenica e responsabila de specificitatea de raspuns si de reactie

Laura & Daniel 7

8/6/2019 CURS 01 - Antigenul

8/8

CURS 1 - Antigenul

Notiunea alternativa pentru haptena = determinant antigenicDeterminanti Ag = subcomponente ale moleculei de Ag nativ care din punct de vederestructural pot fi impartiti in 2 categorii:a.) determinanti Ag liniari (secventiali)- constituiti din 8-15 aa dispusi in succesiune unul dupa altul in structura lantului peptidic- structuri amfipatice (formati din amestec de aa hidrofili si hidrofobi)

- pozitionati in interiorul moleculei de Ag, ei fiind eliberati NUMAI ca urmare a procesarii Aginactive in APC- sunt recunoscuti specific NUMAI de catre limfocitele Tb.) determinanti Ag conformationali- constituiti din 8-15 aa dispusi in portiuni diferite ale lanturilor polipeptidice si sunt adusi inapropiere prin buclarea moleculei de Ag native- sunt structuri numai hidrofile (aa hidrofili)- sunt pozitionati la suprafata moleculei de Ag nativ, in portiunea de maxima flexibilitate a Agnativ- de regula ei sunt recunoscuti NUMAI de limfocitele B si Ac elaborati de ele

Laura & Daniel 8