Antigenas | Antigenas – bet kokia medžiaga, kuri gali specifiškai rištis prie antikūno
molekulės ar ląstelės antigeninio receptoriaus. Ši savybė vadinama
antigeniškumu.
• Nors visus antigenus specifiškai atpažįsta antikūnai ar limfocitai, tik dalis
antigenų gali aktyvuoti limfocitus.
• Antigenai, kurie sukelia humoralinį ir/ar ląstelinį imuninį atsako susiformavimą
yra vadinami imunogenais. Ši savybė vadinama imunogeniškumu.
• Kai kurios mažos molekulės, vadinamos haptenais, yra antigeniškos, bet
nesugeba sukelti specifinio imuninio atsako susiformavimo. Jos neturi
imunogeniškumo.
• Haptenai tampa imunogenais, prijungus juos prie nešėjo, paprastai baltymo ar
polisacharido prieš imunizaciją. |
Imunogeniškumas | Imunogeniškumą lemia antigeno (pagrindiniai veiksniai):
• Svetimumas organizmo imuninei sistemai;
• Molekulinė masė;
• Cheminė sudėtis ir struktūra;
• Galimybė jį pateikti su MHC molekulėmis ant antigeną pateikiančių ląstelių ir/ar
savų ląstelių paviršiaus. |
Svetimumas | Evoliucijoje išlikusios labai konservatyviomis molekulės (pvz., kolagenas,
citochromas C) pasižymi labai silpnu imunogeniškumu visoms rūšims.
• Priešingai, kai kurie savi komponentai (ragena, sperma), izoliuoti nuo imuninės
sistemos, yra imunogenai net gyvūnui, iš kurio jie paimti.
• Kuo didesnis filogenetinis atstumas tarp dviejų rūšių, tuo didesni struktūriniai,
tuo pačiu ir antigeniniai, skirtumai tarp jų. Pvz., galvijų serumo albuminas
(BSA) neimunogeniškas karvėms, bet stiprus imunogenas triušiams. BSA bus
imunogeniškesnis vištoms nei ožkoms, kurios artimesnės galvijams. |
Antigeno dydis | yra ir 1 kDa medžiagų, pasižyminčių imunogeniškumu;
Antigeno dydis yra tiesiogiai susijęs su antigeninių determinančių (epitopų) kiekiu,
kas įtakoja imunogeniškumą. |
Antigeno pateikiamumas | Tiek humoralinio, tiek ir ląstelinio įgytojo imuninio atsako sukėlimui antigenas
turi būti pateikiamas. Th ląstelėms kartu su II klasės MHC molekulėmis ant
APC ląstelių, o Tc ląstelėms –su I klasės MHC ant savų ląstelių. Kartu su MHC I
ir II pateikiami tik baltyminių antigenų fragmentai – peptidai.
• Makromolekulės, kurių negalima degraduoti ir pateikti su MHC molekulėmis,
yra blogi imunogenai (pvz., D-amino rūgščių polimerai; Natūraliai skaldomi
ląstelėse tik L-amino rūgštis turintys baltymai.).
• Didelės, netirpios makromolekulės paprastai yra imunogeniškesnės nei
mažos, tirpios, kadangi dideles ir netirpias molekules lengviau fagocituoja ir
perdirba fagocitai.(Makromolekulių netirpumo padidinimui paprastai dirbtinai
cheminiu būdu daromos jungtys tarp molekulių, kaitinant sukeliama
agregacija arba prijungiama prie netirpių matriksų.) |
Priklausomybė nuo genotipo | Imunizuojamų gyvūnų genotipas įtakoja imuninio atsako tipą ir stiprumą;
• Imuninio atsako genetinę kontrolę pagrinde atlieka MHC genai. MHC genų
produktai, dalyvaujantys antigeno pateikime, nulemia imuninio atsako stiprumą;
• Taip pat, atsaką į antigenus įtakoja B ir T ląstelių receptorius antigenui
koduojantys genai ir genai koduojantys įvairius imuniteto reguliavimo
mechanizmų baltymus.
Pvz., Hugh McDevitt imunizavo dvi skirtingas iš vienų tėvų kilusias pelių linijas
sintetiniu polipeptidu. Vienos linijos serume buvo didelis kiekis polipeptidui
specifinių antikūnų, kitos linijos serume – nedidelis kiekis. Sukryžmines pelių linijas
ir pirmos kartos palikuonis imunizavęs tuo pačiu polipeptidu, gavo vidutinį atsaką
antikūnais.
Apie genotipo įtaka imunogeniškumui detaliau kalbėsime ateityje. |
Imunogeno patekimo būdas | • Imunogeno patekimo būdas nulemia, kuris imuninis organas ir ląstelių populiacija bus
įtraukta į imuninį atsaką. (Imuninis atsakas bus priklausomas nuo tuose organuose
esančių limfoidinių ląstelių populiacijų skirtumo.) |
Imunogeno įvedimo būdai: | Intraveninis (iv): į veną;
• Intraderminis (id): į odą;
• Poodinis (sc): po oda; (angl. Subcutaneous);
• Į raumenis (im); (angl. Intramuscular);
• Intraperitoninis (ip): į pilvo ertmę;
• Naudojant aerozolius – patekimas į nosį ir/ar plaučius;
• Per burną - Per os (po) - per virškinamajį traktą;
z., suleidus imunogeną į veną, jis pirmiausia bus nuneštas į blužnį. Suleidus
po oda, imunogenas pirmiausia atsidurs artimiausiame limfmazgyje. |
• Kiekvienam eksperimentiniam imunogenui | Kiekvienam eksperimentiniam imunogenui galima gauti kreivę, atspindinčią imuninio
atsako priklausomybę nuo imunogeno dozės. Nepakankama arba per didelė imunogeno
dozė gali sukelti būseną, vadinama tolerancija, kai limfocitai nereaguoja į antigeną. Pvz.,
0,5 mg išvalytų pneumokokų kapsulės polisacharidų pelėms nesukelia imuninio atsako,
tačiau suleidus 1000 kartų mažesnę dozę (5 x 10/ -4 mg) šio antigeno gaunamas geras
humoralinis atsakas antikūnais.
• Viena imunogeno dozė paprastai nesukelia stipraus atsako, reikalingas pakartotinas
imunizavimas kelis kartus, padidinantis specifinių T ir B ląstelių kloninę proliferaciją |
Aliuminio druskos | aliuminio kalio sulfatas (alūnas), aliuminio
hidroksidas. Prailgina antigeno poveikį nuo kelių dienų iki kelių
savaičių. Druska precipituoja antigeną ir organizme jis
atpalaiduojamas pamažu. Be to, padidėja antigenas, kartu padidėja
tikimybė būti sufagocituotam. |
Nepilnas Freundo adjuvantas | aliejinė emulsija vandenyje. Maži
aliejaus lašeliai apsupa antigeną. Poveikis kaip aliuminio druskų. |
Pilnas Freundo adjuvantas - | aliejinė emulsija vandenyje su negyvomis
mikobakterijomis. Mikobakterijų sienelių komponentas
muramildipeptidas aktyvuoja makrofagus, kurie tada ekspresuoja
daugiau II klasės MHC ir B7 kostimuliacinių molekulių, sekretuoja
daugiau citokinų (IL-1). Tai maksimaliai aktyvuoja Th ląsteles.
Aliuminio druskos ir Freundo adjuvantai taip pat sukelia vietinį, lėtinį
uždegimą, pritraukiantį į injekcijos vietą makrofagus ir limfocitus.
Injekcijos vietoje susiformuoja granulioma su aktyvuotais makrofagais,
taip pat sustiprinančiais Th aktyvavimą.
Kiti adjuvantai (pvz., sintetiniai poliribonukleotidai, bakterinis
lipopolisacharidas) stimuliuoja nespecifinę limfocitų proliferaciją ir tuo
padidina antigeno sukeltos limfocitų kloninės atrankos tikimybę |
polivalentiniu | Antigenas, turintis daug identiškų determinantų, vadinamas polivalentiniu.Tai
būdinga polisacharidams, nukleino rūgštims.
Nepersidengiantys determinantai – toli vienas nuo kito esantys epitopai,
netrukdantys vienas kitam rištis prie antikūnų.
Persidengiantys determinantai – netoli išsidėstę ir prie vieno prisirišus antikūnui,
antras tampa nebeprieinamas. |
linijinius
determinantus ir struktūrinius (arba erdvinius) determinantus. | Makromolekulės, ypač baltymai, dėl savo struktūrinių savybių gali turėti linijinius
determinantus ir struktūrinius (arba erdvinius) determinantus. |
Linijiniai determinantai – | – tai šalia sekoje esančios amino rūgščių liekanos (apie 6
amino rūgštis). Gali būti pasiekiamos tiek natyvioje molekulėje tiek
denatūruotoje. Neretai neprieinamos atpažinimui natyviame baltyme dėl
baltymo susilankstymo, bet prieinamos denatūruotame. |
Struktūriniai determinantai s | Struktūriniai determinantai susiformuoja iš amino rūgščių liekanų, kurios
atsiduria šalia formuojantis baltymo antrinei, tretinei ar ketvirtinei struktūrai.
Baltymų glikozilinimas, fosforilinimas, acetilinimas ir proteolizė gali suformuoti
naujus epitopus, vadinamus neoantigeniniais determinantais.
Pav.:
• Antigeniniai determinantai (pažymėti oranžiniai, raudonai, ir mėlynai) gali
priklausyti nuo baltymų susiklostymo (struktūros), kaip ir nuo pirminės
struktūros.
• Kai kurie determinantai yra pasiekiami tik natyviame baltyme ir pr |
Neodeterminantai | neoantigeniniai determinantai - susidaro tik po
modifikacijų, tokių kaip peptido jungčių suskaldymo(C) |