Οι ουσίες που προκαλούν παραγωγή αντισωμάτων από το ανοσοποιητικό σύστημα λέγονται αντιγόνα. Τα αντιγόνα μπορεί να είναι παθογόνα μικρόβια (όπως βακτήρια ή ιοί), χημικές ουσίες, τοξίνες ή αλλεργιογόνα. Σε συγκεκριμένες παθήσεις, ο οργανισμός μπορεί να αντιλαμβάνεται φυσικές κυτταρικές πρωτεΐνες ως αντιγόνα. Τα τελευταία λέγονται αυτοαντιγόνα.

Τι είναι τα Αντιγόνα;

Τα αντιγόνα αποτελούνται από πρωτεΐνες, πεπτίδια και πολυσακχαρίτες. Οποιοδήποτε τμήμα ενός βακτηρίου ή ιού, όπως για παράδειγμα οι πρωτεΐνες της επιφανείας του, το περίβλημά του, οι τοξίνες που παράγει ή το κυτταρικό του τοίχωμα, μπορεί να θεωρηθεί αντιγόνο από το ανοσοποιητικό σύστημα.

Ο συνδυασμός λιπιδίων ή νουκλεϊκών οξέων με πρωτεΐνες ή πολυσακχαρίτες μπορεί να οδηγήσει σε πιο σύνθετα αντιγόνα, όπως οι λιποπολυσακχαρίτες. Οι τελευταίοι αποτελούν ένα από τα κύρια συστατικά των ενδοτοξινών οι οποίες παράγονται από τα gram-αρνητικά βακτήρια.

Τα αντιγόνα φέρουν χαρακτηριστικά σημεία στην επιφάνειά τους, τα οποία λέγονται επίτοποι. Τα αντισώματα που παράγονται ως αποτέλεσμα της ανοσιακής απόκρισης για ένα αντιγόνο, φέρουν παρατόπους οι οποίοι αναγνωρίζουν και αλληλεπιδρούν με τους επιτόπους του αντιγόνου.

Ποια είναι τα Είδη των Αντιγόνων;

Τα αντιγόνα κατηγοριοποιούνται συνήθως ανάλογα με την προέλευσή τους. Για παράδειγμα, τα αντιγόνα που εισέρχονται στον οργανισμό μέσω της εισπνοής, της κατάποσης ή ενδοφλεβίως, λέγονται εξωγενή αντιγόνα. Αυτά περιλαμβάνουν συνήθως παθογόνα μικρόβια, χημικές ουσίες, τοξίνες, αλλεργιογόνα ή τη γύρη των φυτών.

Τα αυτοαντιγόνα είναι φυσιολογικές πρωτεΐνες ή συμπλέγματα πρωτεϊνών τα οποία στοχεύονται από το ανοσοποιητικό σύστημα. Τα περισσότερα αυτοάνοσα νοσήματα αποδίδονται στον παραπάνω μηχανισμό. Μία φυσιολογική πρωτεΐνη γίνεται αυτοαντιγόνο εξ’ αιτίας έκπτωσης της ανοσολογικής ανοχής, φαινόμενο που μπορεί να αποδίδεται σε γενετικούς ή περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Τα καρκινικά αντιγόνα παράγονται μετά από μεταλλάξεις σε όγκους οι οποίες συμβαίνουν κατά τη μετατροπή φυσιολογικών κυττάρων σε νεοπλασματικά κύτταρα. Τα αντιγόνα αυτά εκφράζονται στην επιφάνεια των νεοπλασματικών κυττάρων και μπορούν να αναγνωριστούν από το ανοσοποιητικό σύστημα. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι τα νεοπλασματικά κύτταρα εκφράζουν αντιγόνα στην επιφάνειά τους, τα περισσότερα από αυτά έχουν την ικανότητα να διαφεύγουν της καταστροφής από το ανοσοποιητικό σύστημα.

Τι είναι τα Απτένια;

Τα απτένια είναι μικρά μόρια που προκαλούν ανοσιακή απόκριση μόνο όταν συνδυαστούν με μία πρωτεΐνη-φορέα. Για παράδειγμα η ουρουσιόλη, ένα αλλεργιογόνο που βρίσκεται στον δηλητηριώδη κισσό, είναι ένα απτένιο που προκαλεί δερματίτιδα εξ’ επαφής.

Μετά την είσοδό της στον οργανισμό δια μέσου του δέρματος, η ουρουσιόλη οξειδώνεται με αποτέλεσμα να παράγονται ενεργά μόρια. Τα τελευταία προσδένονται στις πρωτεΐνες του δέρματος, σχηματίζοντας συμπλέγματα τα οποία προκαλούν ανοσιακή απόκριση.

Πώς Προκαλούν Ανοσιακή Απόκριση τα Αντιγόνα;

Η ειδικότητα της ανοσιακής απόκρισης εξαρτάται από την αλληλεπίδραση επιτόπου-παρατόπου.

Με την είσοδό τους στον οργανισμό, τα αντιγόνα ενεργοποιούν το σύστημα της επίκτητης ανοσίας, το οποίο περιλαμβάνει εξειδικευμένα κύτταρα, όπως τα Β και τα Τ λεμφοκύτταρα. Η απόκριση της επίκτητης ανοσίας διαχωρίζεται σε δύο τύπους: την κυτταρική ανοσία και την ανοσία με παραγωγή αντισωμάτων. Η ανοσία από τα αντισώματα προκαλείται όταν τα αντισώματα που εκφράζονται στην επιφάνεια των Β κυττάρων αναγνωρίζουν συγκεκριμένους επιτόπους ενός αντιγόνου και ακολούθως περικλείουν το αντιγόνο.

Ακολούθως, το αντιγόνο αυτό παρουσιάζεται στην επιφάνεια των Β λεμφοκυττάρων και αναγνωρίζεται από τα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα, τα οποία ενεργοποιούν το Β λεμφοκύτταρο. Τα ενεργοποιημένα Β λεμφοκύτταρα διαιρούνται ταχέως και παράγουν δύο είδη κυττάρων: 1) πλασματοκύτταρα που παράγουν αντιγονοειδικά αντισώματα και 2) Β λεμφοκύτταρα μνήμης που διατηρούν πληροφορίες για το αντιγόνο οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν σε μία μελλοντική συνάντηση με αυτό.

Στην κυτταρική ανοσία, τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα, όπως τα δενδριτικά κύτταρα, τα μακροφάγα και τα Β λεμφοκύτταρα, περικλείουν και πέπτουν το αντιγόνο, παρουσιάζοντας ακολούθως τα τμήματα του τελευταίου στην επιφάνειά τους μέσω του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (MHC).

Το MHC έχει δύο είδη μορίων και συγκεκριμένα τα μόρια MHC τάξης Ι (τα οποία παρουσιάζουν αντιγόνα στα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα) και τα μόρια MHC τάξης ΙΙ (τα οποία παρουσιάζουν αντιγόνα στα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα). Τα τμήματα των αντιγόνων που σχετίζονται με το MHC παρουσιάζονται στα Τ λεμφοκύτταρα μέσω δύο διαφορετικών οδών.

Στην ενδογενή οδό, τα μόρια MHC τάξης Ι παρουσιάζουν ενδογενή αντιγόνα τα οποία προέρχονται από πρωτεΐνες μολυσμένων κυττάρων. Στην εξωγενή οδό, τα μόρια MHC τάξης ΙΙ παρουσιάζουν τμήματα αντιγόνων που προέρχονται από εξωκυτταρικά παθογόνα.

Μόλις αναγνωρίσουν το σύμπλεγμα MHC-αντιγόνου, τα Τ λεμφοκύτταρα αρχίζουν να παράγουν κυτταροκίνες, οι οποίες με τη σειρά τους επάγουν την ωρίμανση των Τ λεμφοκυττάρων. Τα Τ λεμφοκύτταρα που ωριμάζουν σε Τ βοηθητικά λεμφοκύτταρα παράγουν περισσότερες κυτταροκίνες προσελκύοντας και ενεργοποιώντας μακροφάγα, λεμφοκύτταρα και ουδετερόφιλα. Τα Τ λεμφοκύτταρα που ωριμάζουν σε κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα, στοχεύουν και καταστρέφουν τα κύτταρα που έχουν μολυνθεί από παθογόνα.

Τα Αντιγόνα στην Ιατρική

Τα αντιγόνα που είναι ειδικά για ένα παθογόνο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτης για τη διάγνωση μίας λοίμωξης. Τα περισσότερα “rapid test” είναι ανοσολογικές δοκιμές που εξετάζουν την παρουσία ιικών ή βακτηριακών πρωτεϊνών σε βιολογικά δείγματα.

Τα αντιγόνα χρησιμοποιούνται επίσης στην ανάπτυξη εμβολίων. Κατά την ανάπτυξη ενός εμβολίου, γίνεται τροποποίηση των αντιγόνων έτσι ώστε τα τελευταία να εκκινούν μία επιθυμητή ανοσιακή απόκριση χωρίς να προκαλούν νόσηση.

Τα εμβόλια του καρκίνου περιέχουν συγκεκριμένα καρκινικά αντιγόνα τα οποία εκκινούν ανοσιακή απόκριση ενάντια στα νεοπλασματικά κύτταρα.

Φωτογραφία: NIH Image Gallery