NOTIEK NOTIKUMI: VĒSTURE, FUNKCIJAS, ĪPAŠĪBAS, IMŪNĀS ATBILDES - BIOLOĢIJA - 2025

Hapten ir neantigèna, zemu molekulamasas non-proteīns molekula, kas ir spējīgs izraisīt imūno reakciju tikai tad, ja tas saistās ar proteīnu, vai ogļhidrātu "molekulārās transporter vai nesēju". Jāatzīmē, ka daudzi autori to raksturo kā “ļoti mazu antigēnu”.

Antigēna molekula vai antigēns dažos tekstos tiek definēts kā jebkura viela, kas ar īpašu specifiskumu spēj saistīties ar antivielu, ko ražo B šūna, vai ar receptoru uz T šūnas membrānas, kas ir limfocīti, kas atbild par humorālo un šūnu imunitāti. , attiecīgi.

Antigēna un antivielu komplekss (Avots: Alejandro Porto, izmantojot Wikimedia Commons)

Antigēni var būt jebkura veida molekulas, piemēram, olbaltumvielas, metabolīti, cukuri, lipīdi un to atvasinājumi, hormoni, zāles, nukleīnskābes utt.

Tomēr tikai lielām makromolekulēm ir antigēnas īpašības, kas spēj izraisīt limfocītu reakcijas, kas vajadzīgas antivielu ražošanai.

Jebkura organismam sveša viela var tikt uzskatīta par antigēnu, tomēr terminu “imūgēns” bieži lieto, lai apzīmētu tos antigēnus, kas efektīvi ierosina reakciju ar antivielas ražojošiem B limfocītiem.

Tāpēc haptēns ir neimunogēns antigēns, kam nepieciešama tā saistība ar makromolekulu, lai izraisītu imūngēnam raksturīgās imūnās atbildes.

Iespējas

Tā kā imūnsistēma ir galvenais aizsardzības "ierocis" pret dažādu veidu patogēnu infekcijām un pret jebkuru svešu priekšmetu vai vielu, cita starpā, cilvēka ķermenis savā darbībā iegulda daudz pūļu un enerģijas .

Tomēr visas dzīves laikā cilvēks regulāri tiek pakļauts tam, ko varētu uzskatīt par vairākiem antigēniem, kuriem imūnsistēma spēj "izlemt", kāda veida molekulas reaģēt un kāda veida molekulas ignorēt.

Viens no mehānismiem, kuru imūnsistēma izmanto, lai izlemtu, vai reaģēt uz noteiktu antigēnu, ir tā lielums. Tādējādi, kā apspriests iepriekš, tikai "lielās" molekulas, piemēram, olbaltumvielas, fosfolipīdi, kompleksie ogļhidrāti un nukleīnskābes darbojas kā īstie imūgēni.

Gadījumos, kad tās ir ļoti mazas molekulas, ja tām nav konjugācijas ar kāda veida makromolekulu, nav imunogeniskas funkcijas. Tomēr zinātnieki, kas darbojas medicīnas nozarē, kas pazīstama kā imunoloģija, haptiņas uzskata par imunoloģiskiem "instrumentiem".

Iepriekšējā paziņojuma iemesls ir saistīts ar faktu, ka daži pētnieki ir veltīti uzdevumam konjugēt noteiktus haptīnus citām lielākām molekulām, kas darbojas to "transportā" un padara tās imunogeniskas, lai panāktu, ka indivīds ražo specifiskas antivielas pret noteiktu haptēnu.

Molekulu, kas rodas no haptēna un nesējmolekulu savienības, sauc par “sistēmu” vai “haptēna-nesēja kompleksu”, un indivīdi, kas pakļauti šai sistēmai (patiesi imunogeniski), rada antivielas ar spēju specifiski saistīties ar šīm molekulām savās Brīvā formā.

Praktiska lietderība

Tātad viena no haptēna nesēju sistēmu galvenajām funkcijām ir stimulēt antivielu ražošanu, kuras bieži izmanto dažādu analītisko testu izstrādē, tāpēc tās ir noderīgas no pētījumu un diagnozes viedokļa. .

Eksperimenta dzīvnieks, kas pakļauts haptēna savienošanai, piemēram, ar olbaltumvielām, ražos antivielas pret haptēnu, pret epitopiem vai nesējmolekulu antigēniem noteicošajiem faktoriem un pret vietām, kas izveidotas krustojumā starp hapteni un tā transportētāju.

Šī haptēna nesēja vai transportētāja sistēmas īpašība ir noderīga, lai pētītu nelielu antigēna struktūras izmaiņu imunoloģisko ietekmi uz imūnās atbildes specifiku.

raksturojums

Apkārtnes parasti raksturo to lielums un tas, ka tās parasti ir organiskas molekulas bez olbaltumvielām. Šeit ir īss šo molekulu galveno īpašību saraksts:

- ķīmiski savienojumi ar zemu molekulmasu (mazāk nekā 5 kDa). Tās var būt pat ļoti mazas funkcionālās grupas.

Hapten nesēju komplekss. Hapēns šajā attēlā ir dinitrofenila grupa (Avots: MantOs caur Wikimedia Commons)

- Tās ir molekulas ar antigēnu specifiskumu, bet kurām nav imunogeniskas spējas, vai, kas tieši, tās neizraisa antivielu ražošanu, bet tās var tās īpaši atpazīt organismos, kas imunizēti ar haptēna-nesēja kompleksiem.

- Tikai piestiprināti pie “nesēja” vai “transportētāja” molekulas (no angļu valodas Carrier), viņi iegūst imunogenitāti kā antigēnus, jo tos atzīst imūnsistēma.

- No antigēnijas viedokļa tie nav vienādi, tas ir, to, cik haptēniem ir funkcionālu antigēnu determinantu skaits, kas spēj piesaistīt antivielas, ir tikai viens (atšķirībā no dabiskā antigēna, kas ir daudzvērtīgs).

Imūnās atbildes, kas saistītas ar haptēniem un mazliet vēstures

Liela daļa no pašreizējām zināšanām par B limfocītu antigēnu uzrādīšanas procesu, kā arī šo šūnu lomu humorālās imūnās atbildes veidošanā rodas no dažādiem pētījumiem, kuros vēlējās novērot antivielu reakciju imunizētā organismā. ar haptenu-transportieru kompleksu.

Kārlis Landsteiners laikā no 1920. līdz 1930. gadam savus pētījumus veltīja ķīmiski noteiktas sistēmas izveidošanai, lai izpētītu atsevišķu antivielu saistīšanos, šim nolūkam izmantojot dzīvniekus, kas imunizēti ar hapten-nesējkonjugātiem, un salīdzinot to serumus ar citu dzīvnieku serumiem. imunizēts ar līdzīgiem haptēniem, kas savienoti ar dažādām molekulām.

Viņa salīdzinošo eksperimentu mērķis bija noteikt, vai starp antivielām, kas ražotas, reaģējot uz dažādiem haptēna-nesēja kompleksiem, ir bijušas krusteniskas reakcijas (ka tā pati antiviela atpazīst vairāk nekā vienu antigēnu), ar kuru palīdzību viņš varēja analizēt, kuras modifikācijas novērš vai atļauj šīs reakcijas.

Landsteinera darbā izdevās izcelt imūnsistēmas specifiku nelielām antigēnu imūnogenisko determinantu strukturālām variācijām, kā arī lielo epitopu dažādību, ko šī sistēma spēj atpazīt.

Hapten-nesēja kompleksu izraisīto reakciju raksturojums

No Landsteiner un citu pētnieku veiktajiem pētījumiem šajā jomā varēja atpazīt dažas īpašas imūnās atbildes reakcijas, ko izraisa imunizācija ar haptēna-nesēja proteīna kompleksiem.

- Imūnās reakcijas prasa, lai katrā haptenā piedalītos specifiski B limfocīti, bet pārvadātāja olbaltumvielu daļā - specifiski T limfocīti.

- Atbildes izraisīšana ir iespējama tikai tad, ja haptēns ir fiziski saistīts ar tā nesējproteīnu.

- Antivielu un antigēna mijiedarbību ierobežo II klases galvenās histocompatibility kompleksa sistēmas molekulas.

Vēlāk imunoloģijas vēsturē tika atzīts, ka šīs īpašības ir raksturīgas arī antivielu reakcijai uz jebkuru olbaltumvielu antigēnu.

Atsauces

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, & Pillai, S. (2014). Šūnu un molekulārās imunoloģijas e-grāmata. Elsevier veselības zinātnes.
2. Aktieris, JK (2019). Ievada imunoloģija, 2. daļa: Starpdisciplināru lietojumu pamatkoncepcijas. Akadēmiskā prese.
3. Kenedijs, M. (2011). Manekenu imunoloģija - nesāpīgs pamatjēdzienu pārskats (Proceedings).
4. Nelsons, DL, Lehingers, AL, & Cox, MM (2008). Lehingera bioķīmijas principi. Makmillans.
5. Owen, JA, Punt, J., & Stranford, SA (2013). Kuby imunoloģija (692. lpp.). Ņujorka: WH Freeman.