Các chất đặc biệt, xa lạ với chúng ta về mặt di truyền, kích thích phản ứng miễn dịch của cơ thể thông qua việc kích hoạt các tế bào lympho B và / hoặc T cụ thể, được gọi là kháng nguyên. Các đặc tính của kháng nguyên bao hàm sự tương tác của chúng với các kháng thể. Hầu như bất kỳ cấu trúc phân tử nào cũng có thể gây ra phản ứng này, ví dụ: protein, carbohydrate, lipid, v.v.
Thông thường chúng là vi khuẩn và vi rút, mà mỗi giây trong cuộc sống của chúng ta cố gắng xâm nhập vào bên trong tế bào để chuyển và nhân lên DNA của chúng.
Cấu trúc
Cấu trúc nước ngoài thường là polypeptit hoặc polysaccharid có trọng lượng phân tử cao, nhưng các phân tử khác như lipid hoặc axit nucleic cũng có thể thực hiện chức năng của chúng. Các thành phần nhỏ hơn sẽ trở thành chất này nếu chúng được kết hợp với một protein lớn hơn.
Kháng nguyên kết hợp với kháng thể. Sự kết hợp rất giống với khóa và tương tự như chìa khóa. Mỗi phân tử kháng thể hình chữ Y có ít nhấtít nhất hai vùng liên kết có thể gắn vào một vị trí cụ thể trên một kháng nguyên. Kháng thể này có thể liên kết với cùng một lúc các phần của hai tế bào khác nhau, điều này có thể dẫn đến sự kết hợp của các phần tử lân cận.
Cấu trúc của kháng nguyên bao gồm hai phần: thông tin và chất mang. Đầu tiên xác định tính đặc hiệu của gen. Một số phần nhất định của protein, được gọi là epitop (yếu tố quyết định kháng nguyên), chịu trách nhiệm về nó. Đây là những mảnh phân tử kích thích hệ thống miễn dịch phản ứng, buộc hệ thống miễn dịch tự bảo vệ và tạo ra các kháng thể có các đặc điểm tương tự.
Phần chất mang giúp chất thẩm thấu vào cơ thể.
Nguồn gốc hóa học
- Protein. Kháng nguyên thường là các phân tử hữu cơ lớn là protein hoặc polysaccharid lớn. Chúng hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ do trọng lượng phân tử cao và cấu trúc phức tạp.
- Lipit. Được coi là kém hơn do tương đối đơn giản và thiếu tính ổn định của cấu trúc. Tuy nhiên, khi được gắn với protein hoặc polysaccharid, chúng có thể hoạt động như một chất hoàn chỉnh.
- Axit nucleic. Kém phù hợp với vai trò của kháng nguyên. Các đặc tính của kháng nguyên không có trong chúng do tính đơn giản tương đối, tính linh hoạt của phân tử và sự phân rã nhanh chóng. Các kháng thể đối với chúng có thể được tạo ra bằng cách ổn định nhân tạo và liên kết với chất mang chất gây miễn dịch.
- Carbohydrate (polysaccharid). Bởi chúng quá nhỏ để hoạt độngriêng chúng, nhưng trong trường hợp kháng nguyên nhóm máu hồng cầu, chất mang protein hoặc lipid có thể góp phần vào kích thước cần thiết và polysaccharid hiện diện dưới dạng chuỗi bên mang lại tính đặc hiệu miễn dịch.
Tính năng chính
Để được gọi là kháng nguyên, một chất phải có một số đặc tính nhất định.
Trước hết, nó phải xa lạ với sinh vật mà nó tìm cách xâm nhập. Ví dụ: nếu người nhận cấy ghép nhận một cơ quan hiến tặng có một số khác biệt lớn về HLA (kháng nguyên bạch cầu ở người), cơ quan đó sẽ bị coi là ngoại lai và sau đó bị người nhận từ chối.
Chức năng thứ hai của kháng nguyên là sinh miễn dịch. Có nghĩa là, một chất lạ sẽ được hệ thống miễn dịch coi là kẻ xâm lược khi nó xâm nhập, gây ra phản ứng và buộc nó tạo ra các kháng thể cụ thể có thể tiêu diệt kẻ xâm lược.
Nhiều yếu tố chịu trách nhiệm cho chất lượng này: cấu trúc, trọng lượng của phân tử, tốc độ của nó, v.v. Một vai trò quan trọng được đóng bởi mức độ ngoại lai của nó đối với cá nhân.
Chất lượng thứ ba là tính kháng nguyên - khả năng gây ra phản ứng trong các kháng thể nhất định và liên kết với chúng. Epitopes chịu trách nhiệm về điều này, và loại vi sinh vật thù địch phụ thuộc vào chúng. Đặc tính này cho phép nó liên kết với tế bào lympho T và các tế bào tấn công khác, nhưng không thể tự tạo ra phản ứng miễn dịch.
Ví dụ, các hạt có trọng lượng phân tử thấp hơn(haptens) có thể liên kết với một kháng thể, nhưng để làm được điều này, chúng phải được gắn vào đại phân tử làm chất mang để bắt đầu phản ứng.
Khi các tế bào mang kháng nguyên (chẳng hạn như tế bào hồng cầu) từ người hiến tặng được truyền sang người nhận, chúng có thể gây miễn dịch theo cách giống như bề mặt bên ngoài của vi khuẩn (nang hoặc thành tế bào) và cấu trúc bề mặt của các vi sinh vật khác.
Trạng thái keo và khả năng hòa tan là những đặc tính cần thiết của kháng nguyên.
Kháng nguyên hoàn chỉnh và không hoàn chỉnh
Tùy thuộc vào mức độ thực hiện chức năng của chúng, những chất này có hai loại: hoàn chỉnh (bao gồm protein) và không hoàn chỉnh (haptens).
Một kháng nguyên hoàn chỉnh có khả năng sinh miễn dịch và kháng nguyên cùng một lúc, tạo ra các kháng thể và tham gia vào các phản ứng cụ thể và có thể quan sát được với chúng.
Haptens là những chất, do kích thước siêu nhỏ, không thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch và do đó phải hợp nhất với các phân tử lớn để chúng có thể được đưa đến “hiện trường vụ án”. Trong trường hợp này, chúng trở nên hoàn chỉnh và phần hapten chịu trách nhiệm về tính cụ thể. Được xác định bằng phản ứng trong ống nghiệm (nghiên cứu được thực hiện trong phòng thí nghiệm).
Những chất như vậy được gọi là ngoại lai hoặc không tự, và những chất hiện diện trên tế bào của chính cơ thể được gọi là tự kháng nguyên hoặc tự kháng nguyên.
Tính cụ thể
- Loài - hiện diện trong cơ thể sống,thuộc cùng một loài và có các biểu mô chung.
- Điển hình - xảy ra với những sinh vật hoàn toàn khác nhau. Ví dụ: đây là điểm nhận dạng giữa tụ cầu và các mô liên kết của con người hoặc tế bào hồng cầu và trực khuẩn dịch hạch.
- Bệnh lý - có thể xảy ra với những thay đổi không thể đảo ngược ở cấp độ tế bào (ví dụ: do bức xạ hoặc thuốc).
- Theo giai đoạn cụ thể - chỉ được tạo ra ở một số giai đoạn tồn tại (trong bào thai trong quá trình phát triển của bào thai).
Tự kháng nguyên bắt đầu được sản xuất trong trường hợp thất bại, khi hệ thống miễn dịch nhận ra một số bộ phận của cơ thể là ngoại lai và cố gắng tiêu diệt chúng bằng cách tổng hợp với kháng thể. Bản chất của những phản ứng như vậy vẫn chưa được xác định chính xác, nhưng dẫn đến những căn bệnh nan y khủng khiếp như viêm mạch, SLE, đa xơ cứng và nhiều bệnh khác. Để chẩn đoán những trường hợp này, cần có các nghiên cứu trong ống nghiệm để tìm ra các kháng thể tràn lan.
Nhóm máu
Trên bề mặt của tất cả các tế bào máu là một số lượng lớn các kháng nguyên khác nhau. Tất cả chúng đều thống nhất với nhau nhờ hệ thống đặc biệt. Tổng cộng có hơn 40.
Nhóm hồng cầu chịu trách nhiệm về sự tương hợp của máu trong quá trình truyền máu. Ví dụ, nó bao gồm hệ thống huyết thanh học ABO. Tất cả các nhóm máu đều có một kháng nguyên chung - H, là tiền chất của sự hình thành các chất A và B.
Năm 1952, một ví dụ rất hiếm đã được báo cáo ở Mumbai trong đó các kháng nguyên A, B và Hkhông có hồng cầu. Nhóm máu này được gọi là "Bombay" hoặc "thứ năm". Những người như vậy chỉ có thể nhận máu từ nhóm của họ.
Một hệ thống khác là hệ số Rh. Một số kháng nguyên Rh đại diện cho các thành phần cấu trúc của màng hồng cầu (RBC). Nếu thiếu chúng, vỏ sẽ bị biến dạng và dẫn đến thiếu máu huyết tán. Ngoài ra, Rh rất quan trọng trong thời kỳ mang thai và sự không tương thích giữa mẹ và con có thể dẫn đến các vấn đề lớn.
Khi các kháng nguyên không phải là một phần của cấu trúc màng (chẳng hạn như A, B và H), sự vắng mặt của chúng không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của các tế bào hồng cầu.
Tương tác với kháng thể
Chỉ có thể nếu các phân tử của cả hai đủ gần để một số nguyên tử riêng lẻ có thể nằm gọn trong các khoang bổ sung.
Một biểu mô là vùng tương ứng của các kháng nguyên. Các đặc tính của kháng nguyên cho phép hầu hết chúng có nhiều yếu tố quyết định; nếu hai hoặc nhiều trong số chúng giống hệt nhau, thì một chất như vậy được coi là đa hóa trị.
Một cách khác để đo lường sự tương tác là ái lực của liên kết, phản ánh tính ổn định tổng thể của phức hợp kháng thể / kháng nguyên. Nó được định nghĩa là tổng độ bền liên kết của tất cả các vị trí của nó.
Tế bào trình bày kháng nguyên (APC)
Những thứ có thể hấp thụ kháng nguyên và đưa nó đến đúng nơi. Có ba loại đại diện này trong cơ thể chúng ta.
- Đại thực bào. Họ thường ở trạng thái nghỉ ngơi. Khả năng thực bào của chúngtăng lên đáng kể khi chúng được kích thích trở nên tích cực. Hiện diện cùng với tế bào bạch huyết trong hầu hết các mô bạch huyết.
- Tế bào đuôi gai. Đặc trưng bởi quá trình tế bào chất kéo dài. Vai trò chính của chúng là hoạt động như những người tìm kiếm kháng nguyên. Bản chất chúng không thực bào và được tìm thấy trong các hạch bạch huyết, tuyến ức, lá lách và da.
Tế bào lymphoB. Chúng tiết ra các phân tử immunoglobulin (Ig) nội màng trên bề mặt của chúng, chúng có chức năng như các thụ thể cho các kháng nguyên tế bào. Các đặc tính của kháng nguyên cho phép chúng chỉ liên kết với một loại chất lạ. Điều này làm cho chúng hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với đại thực bào, vốn phải nuốt chửng bất kỳ vật chất lạ nào cản đường chúng
Hậu duệ của tế bào B (tế bào huyết tương) tạo ra kháng thể.
