HAPTENS: TÖRTÉNELEM, FUNKCIÓK, TULAJDONSÁGOK, IMMUNVÁLASZOK - BIOLÓGIA - 2026

A haptén nem antigén, kis molekulatömegű nem fehérje molekula, amely csak akkor képes immunválasz kiváltására, ha fehérjéhez vagy szénhidráthoz kötődik, „molekuláris transzporter vagy hordozó”. Meg kell jegyezni, hogy sok szerző ezt „nagyon kicsi antigénnek” írja le.

Az antigén molekulát vagy antigént bizonyos szövegekben bármilyen anyagként definiálják, amely képes nagy specifitású kötődni egy B-sejt által termelt ellenanyaghoz vagy egy T-sejt membránján található receptorhoz, amelyek a humorális és sejtes immunitásért felelős limfociták., ill.

Antigén-antitest komplex (Forrás: Alejandro Porto a Wikimedia Commons segítségével)

Az antigének bármilyen típusú molekulák lehetnek, például fehérjék, metabolitok, cukrok, lipidek és származékaik, hormonok, gyógyszerek, nukleinsavak stb.

Azonban csak a nagy makromolekuláknak vannak olyan antigén tulajdonságai, amelyek képesek kiváltani az antitestek előállításához szükséges limfocita válaszokat.

Bármely, a szervezet számára idegen anyag tekinthető antigénnek, azonban az „immunogén” kifejezést gyakran olyan antigénekre utalják, amelyek hatékonyan kiváltják az antitesteket termelő B limfociták válaszát.

A haptén tehát nem immunogén antigén, amelyhez egy makromolekulával való kapcsolódás szükséges az immunogénre jellemző immunválasz kiváltásához.

Jellemzők

Mivel az immunrendszer a különféle típusú kórokozók fertőzései, valamint bármilyen idegen tárgy vagy anyag elleni védelem fő "fegyvere", többek között az emberi test nagy erőfeszítést és energiát fordít működésére.

Azonban egész élete során az ember rendszeresen ki van téve annak, amit több antigénnek lehet tekinteni, és amelyekre az immunrendszer képes "eldönteni", hogy milyen típusú molekulák reagálnak, és milyen típusú molekulákat figyelmen kívül kell hagyni.

Az egyik mechanizmus, amelyet az immunrendszer alkalmaz annak eldöntésére, hogy válaszol-e egy adott antigénre, vagy sem. Tehát, amint azt fentebb tárgyaltuk, csak "nagy" molekulák, például fehérjék, foszfolipidek, komplex szénhidrátok és nukleinsavak funkcionálnak valódi immunogénekként.

Az események, mivel nagyon kicsi molekulák, kivéve ha valamilyen típusú makromolekulával konjugáltak, nem rendelkeznek immunogén funkcióval. Az immunológia néven ismert orvostudományi tudósok azonban a hapténeket immunológiai "eszközöknek" tekintik.

A fenti állítás oka az a tény, hogy egyes kutatók arra törekednek, hogy bizonyos hapténeket konjugáljanak más nagyobb molekulákhoz, amelyek „szállításukban” funkcionálnak és immunogénvé teszik őket, annak érdekében, hogy az egyén specifikus ellenanyagokat termel egy adott haptén ellen.

A haptén és a hordozó molekula közötti összekapcsolódás eredményeként létrejött molekulát „rendszernek” vagy „haptén-hordozó komplexnek” nevezzük, és ennek a rendszernek kitett egyének (valóban immunogén) antitesteket termelnek, amelyek képesek specifikusan ezekhez a molekulákhoz kötődni Szabad forma.

Gyakorlati hasznosság

Tehát a haptén-hordozó rendszerek egyik fő funkciója az antitestek termelésének stimulálása, amelyeket gyakran használnak különféle analitikai tesztek kidolgozásában, tehát a kutatás és a diagnózis szempontjából hasznosak..

Egy kísérleti állat, amelyet például egy hapténnel érintkeztetnek egy fehérjével kapcsolva, antitesteket termel a haptén ellen, a hordozómolekula epitópjai vagy antigéndeterminánsai ellen, valamint a hapten és annak transzporterének metszéspontjában kialakult helyek ellen.

A hapten-hordozó vagy transzporter rendszer ez a tulajdonsága hasznos az antigén szerkezetének kis változásainak immunológiai hatásainak tanulmányozására az immunválasz specifitására.

jellemzők

A cseppek elsősorban méretük és az a tény, hogy általában nem fehérje szerves molekulák. Az alábbiakban bemutatjuk ezen molekulák főbb jellemzőit:

- Kis molekulatömegű vegyületek (kevesebb, mint 5 kDa). Még nagyon kicsi funkcionális csoportok is lehetnek.

Hapten-hordozó komplexum. A képen a haptén egy dinitrofenilcsoport (Forrás: MantOs a Wikimedia Commons segítségével)

- Olyan molekulák, amelyek antigén specifitással rendelkeznek, de immunogén erő nélkül, vagy ami nem azonos, nem indítják el ellenanyagok termelődését, ám ezek specifikusan felismerhetők a haptén-hordozó komplexekkel immunizált szervezetekben.

- Kizárólag egy „hordozó” vagy „transzporter” molekulához (az angol Carrier-hez csatolva) képesek antigénekként immunogenitást szerezni, mivel ezeket az immunrendszer felismeri.

- Az antigén szempontjából nem egyeznek meg, vagyis a hapteneknek az ellenanyag megkötésére képes funkcionális antigén meghatározói csak egyek (ellentétben a természetes antigénnel, amely többértékű).

A hapténekkel és egy kicsit a történelemmel kapcsolatos immunválaszok

Az antigének B limfociták általi bemutatásának folyamatával kapcsolatos jelenlegi ismeretek nagy része, valamint ezen sejteknek a humorális immunválasz kialakulásában játszott szerepe különböző tanulmányokból származik, amelyekben az immunizált szervezetben az ellenanyagválasz megfigyelését akarták. egy haptén-transzporter komplexummal.

Karl Landsteiner 1920 és 1930 között egy kémiailag meghatározott rendszer létrehozására fordította az egyes antitestek kötődésének tanulmányozására, ehhez hapten-hordozó konjugátumokkal immunizált állatokat használt, és szérumait összehasonlította más állatok szérumával. különböző molekulákhoz kapcsolt hasonló hapténekkel immunizálva.

Összehasonlító kísérleteinek célja annak meghatározása volt, hogy vannak-e keresztreakciók (hogy ugyanaz az antitest felismer egynél több antigént) a különböző haptén-hordozó komplexekre válaszul előállított antitestek között, amellyel meg tudta vizsgálni, hogy mely módosítások akadályozták meg vagy engedték meg ezeket a reakciókat.

Landsteiner munkájával sikerült feltárnia az immunrendszer sajátosságát az antigének immunogén meghatározóinak kis szerkezeti változásaival kapcsolatban, valamint az epitópok nagy változatosságát, amelyet ez a rendszer képes felismerni.

A hapten-hordozó komplexek által kiváltott válaszok jellemzői

A Landsteiner és a területen dolgozó más kutatók tanulmányai alapján felismerhetők a haptén-hordozó fehérje komplexekkel történő immunizálás által kiváltott immunválaszok bizonyos sajátosságai.

- Az immunválaszok specifikus B limfociták részvételét teszik szükségessé minden haptenre és specifikus helper T limfociták részvételére a transzporter fehérje részében.

- A válasz kiváltása csak akkor lehetséges, ha a hapten fizikailag kötődik a hordozófehérjéhez.

- Az antitest-antigén kölcsönhatást a II. Osztályú fő hisztokompatibilitási komplex rendszer molekulái korlátozzák.

Később, az immunológia történetében felismerték, hogy ezek a tulajdonságok jellemzőek bármilyen fehérje antigén elleni antitestválaszokra is.

Irodalom

1. Abbas, AK, Lichtman, AH és Pillai, S. (2014). Sejtes és molekuláris immunológiai e-könyv. Elsevier Health Sciences.
2. Színész, JK (2019). Bevezető immunológia, 2. rész: Az interdiszciplináris alkalmazások alapelvei. Academic Press.
3. Kennedy, M. (2011). A bábuk immunológiája - az alapfogalmak fájdalommentes áttekintése (Proceedings).
4. Nelson, DL, Lehninger, AL, és Cox, MM (2008). A biokémia Lehninger alapelvei. Macmillan.
5. Owen, JA, Punt, J. és Stranford, SA (2013). Kuby immunológia (692. oldal). New York: WH Freeman.