Antigény: štruktúra, funkcia a choroby

Antigény stimulujú imunitný systém k výrobe protilátky. Antigény sú zvyčajne špecifické proteíny na povrchu baktérie or vírusy, v autoimunitné ochoreniaje narušené rozpoznávanie antigénov a s vlastnými tkanivami tela sa bojuje ako s cudzími antigénmi.

Čo sú antigény?

Antigény sú látky, ktorým lymfocyty z imunitný systém formulár protilátky. Receptory lymfocytov a protilátky sa môže špecificky viazať na antigény, stimulovať produkciu protilátok a chrániť imunitné reakcie. Od antigénnosti je potrebné odlíšiť imunogenicitu. Antigenicita sa týka schopnosti viazať sa na špecifickú protilátku. Imunogenicita na druhej strane označuje schopnosť vyvolať špecifickú imunitnú reakciu. Medicína rozlišuje medzi úplnými a polovičnými antigénmi. Plné antigény nezávisle spúšťajú tvorbu určitých protilátok. Poloantigény alebo haptény toho nie sú schopné. Vyžadujú takzvaný nosič, tj proteínové telo, ktoré im umožňuje stať sa úplným antigénom.

Anatómia a štruktúra

Antigény zvyčajne sú proteíny alebo inak zložité molekuly. Menej často zodpovedajú sacharidy or lipidy. Menšie molekuly obvykle nevyvolávajú samy imunitnú odpoveď, a preto ich nemožno nazvať antigénmi. Antigén je obvykle zložený z antigénnych subštruktúr. Tieto subštruktúry sa tiež nazývajú determinanty alebo epitopy. Viažu sa buď na receptory B-buniek, na receptory T-buniek alebo priamo na protilátky. Receptory a protilátky B-buniek rozpoznávajú a viažu antigény na povrchu napadnutých cudzích telies. Tieto antigény majú trojrozmernú štruktúru, ktorá je jedným z najdôležitejších rozpoznávacích znakov pre receptory a protilátky B-buniek. Receptory T-buniek rozpoznávajú antigény z denaturovaných peptidových sekvencií asi desiatich aminokyseliny. Tieto aminokyseliny sú absorbované bunkami prezentujúcimi antigén. Spolu s MHC molekuly, sú prezentované na povrchu.

Funkcia a roly

Človek imunitný systém má dedične kódované receptory pre určité látky. Dokáže teda rozpoznať veľa cudzích látok ako nebezpečenstvo pre telo a bojovať proti nim imunitnými reakciami. Organizmus však nemá dedične zakódované receptory proti každému typu látky. V tomto ohľade je rozpoznávanie antigénu lymfocyty chráni organizmus pred cudzími látkami, pre ktoré neexistujú dedične zakódované receptory. Väzba lymfocytov na cudzie látky vyvoláva adaptívnu imunitnú odpoveď. Antigény tak iniciujú tvorbu rôznych protilátok. Tieto protilátky sa viažu na prítomný epitop a obsahujú hrozby. Jedná sa teda o rozpoznávanie exogénnych antigénov, ktoré umožňujú imunitnému systému zamerať sa na útočníkov, ako napr vírusy bez poškodenia vlastných buniek tela. Zatiaľ čo dedične kódované receptory imunitného systému môžu od samého začiatku hodnotiť určité látky ako nebezpečné, imunitná odpoveď v kontexte rozpoznávania antigénu je takpovediac spojená s štúdium proces imunitného systému. Akonáhle je telo v kontakte s antigénom určitej baktérie alebo vírusu, sú pre túto látku prítomné špecifické protilátky, ktoré pomáhajú bojovať proti domnelému nebezpečenstvu pri ďalšom kontakte s antigénom. Ľudské telo mimochodom obsahuje aj antigény. Imunitný systém si však voči týmto endogénnym antigénom vytvára toleranciu, a preto ich rozpoznáva ako neškodné. Glykoproteínové štruktúry na bunkovom povrchu ľudského tkaniva sú pre každú osobu odlišné. Môže sa preto vyvinúť tolerancia špecificky a odlišne od vlastných protilátok. Telesné tkanivo inej osoby sa potom stále rozpoznáva a bojuje sa s ním ako s antigénom, ktorý je telu cudzí. Toto robí transplantácia ťažšie napr. Imunitný systém príjemcu transplantátu často rozpoznáva transplantované tkanivo ako exogénny antigén, proti ktorému vytvára špecifické protilátky. Z tohto dôvodu sa počas transplantácií musí vždy brať do úvahy tolerancia tkaniva. Medzitým sa tiež dostávajú pacienti po transplantácii imunosupresíva ktoré blokujú opísaný proces.

Choroby

Alergie sú nadmernou reakciou na určité antigény. V súvislosti s alergickými ochoreniami imunitný systém považuje cudzie antigény za nebezpečnejšie, ako v skutočnosti sú. Narušené rozpoznávanie antigénov sa vyskytuje aj v autoimunitné ochorenia. Pri týchto ochoreniach sa iniciuje imunitná odpoveď proti telu vlastným antigénom. Za normálnych okolností je imunitný systém tolerantný k telu vlastným látkam. V autoimunitné ochoreniasa však táto tolerancia rozpadá. Presná príčina autoimunitných ochorení nie je dodnes jasná. Teória sekvestrácie predpokladá, že mnoho endogénnych antigénov nebolo počas vývoja tolerancie v bezprostrednej blízkosti týchto imunitných buniek. Tieto endogénne antigény potom nemožno rozpoznať ako endogénne, ak dôjde v určitom okamihu k priamemu kontaktu. Ak dôjde k takémuto priamemu kontaktu medzi imunitnými bunkami a endogénnymi antigénmi, napríklad v dôsledku poranenia, sú napadnuté ako endogénne antigény. Ďalšie teórie predpokladajú zmenu vlastných antigénov v tele v súvislosti s určitými vírusovými infekciami resp drogy ako príčina útoku endogénnych látok. Podľa toho, ktorá teória je správna: v každom prípade je chybné rozpoznanie antigénu základom autoimunitných chorôb. Známym príkladom takejto choroby je zápalové ochorenie roztrúsená skleróza, pri ktorom vlastný imunitný systém pacienta napáda tkanivo centrálnej nervový systém, spúšťajúci deštruktívne zápal v mozog or miecha. Opačný prípad však skrýva aj nebezpečenstvá. Telo si napríklad môže vyvinúť toleranciu voči cudzím antigénom. Imunitný systém potom už na tieto tolerované antigény neútočí a vystavuje organizmus veľkému nebezpečenstvu.