Antigenen: structuur, functie en ziekten

Antigenen stimuleren de immuunsysteem te produceren antilichamen​ Antigenen zijn meestal specifiek eiwitten op het oppervlak van bacteriën or virussen. in autoimmuunziektenwordt de herkenning van antigenen verstoord en worden de eigen weefsels van het lichaam bestreden als vreemde antigenen.

Wat zijn antigenen?

Antigenen zijn de stoffen waaraan de lymfocyten van de immuunsysteem formulier antilichamen​ Lymfocytreceptoren en antilichamen kan specifiek binden aan antigenen, waardoor de productie van antilichamen en beschermende immuunresponsen worden gestimuleerd. Onderscheid te maken van antigeniciteit is immunogeniteit. Antigeniciteit verwijst naar het vermogen om te binden aan een specifiek antilichaam. Immunogeniteit verwijst daarentegen naar het vermogen om een ​​specifieke immuunrespons op te wekken. De geneeskunde maakt onderscheid tussen volledige antigenen en halve antigenen. Volledige antigenen veroorzaken onafhankelijk de vorming van bepaalde antilichamen. Semi-antigenen of haptenen zijn hier niet toe in staat. Ze hebben een zogenaamde drager nodig, dat wil zeggen een eiwitlichaam waarmee ze een volledig antigeen kunnen worden.

Anatomie en structuur

Meestal zijn antigenen eiwitten of anderszins complex moleculen​ Minder vaak komen ze overeen met koolhydraten or lipiden. Kleiner moleculen wekken gewoonlijk geen immuunreacties op en kunnen daarom geen antigenen worden genoemd. Een antigeen is meestal samengesteld uit antigene substructuren. Deze substructuren worden ook wel determinanten of epitopen genoemd. Ze binden ofwel aan B-celreceptoren, aan T-celreceptoren of rechtstreeks aan antilichamen. B-celreceptoren en antilichamen herkennen en binden de antigenen op het oppervlak van binnengedrongen vreemde lichamen. Deze antigenen hebben een driedimensionale structuur, wat een van de belangrijkste herkenningskenmerken is voor B-celreceptoren en antilichamen. T-celreceptoren herkennen antigenen van gedenatureerde peptidesequenties van ongeveer tien aminozuren. Deze aminozuren worden opgenomen door antigeen-presenterende cellen. Samen met MHC moleculen, worden ze aan de oppervlakte gepresenteerd.

Functie en rollen

De mens immuunsysteem heeft erfelijk gecodeerde receptoren voor bepaalde stoffen. Het kan dus veel lichaamsvreemde stoffen herkennen als een gevaar voor het lichaam en ze bestrijden door immuunreacties. Het organisme heeft echter niet erfelijk gecodeerde receptoren tegen elk type stof. In dit opzicht antigeenherkenning door de lymfocyten beschermt het organisme tegen vreemde substanties waarvoor er geen erfelijk gecodeerde receptoren zijn. De binding van een lymfocyt aan lichaamsvreemde stoffen veroorzaakt een adaptieve immuunrespons. Antigenen brengen dus de vorming van verschillende antilichamen op gang. Deze antilichamen binden zich met het aanwezige epitoop en bevatten de bedreigingen. Het is dus de herkenning van exogene antigenen die het immuunsysteem in staat stelt indringers zoals virussen zonder de eigen lichaamscellen te beschadigen. Hoewel erfelijk gecodeerde receptoren van het immuunsysteem bepaalde stoffen van meet af aan als gevaarlijk kunnen beoordelen, is de immuunrespons in de context van antigeenherkenning als het ware gekoppeld aan een leren proces van het immuunsysteem. Als het lichaam eenmaal in contact is geweest met het antigeen van een bepaalde bacterie of virus, zijn er specifieke antistoffen tegen deze stof aanwezig, die de vermeende dreiging helpen bestrijden bij een volgend contact met het antigeen. Overigens bevat het menselijk lichaam ook antigenen. Het immuunsysteem ontwikkelt echter een tolerantie voor deze endogene antigenen en herkent ze daarom als onschadelijk. De glycoproteïnestructuren op het celoppervlak van menselijk weefsel verschillen van persoon tot persoon. Tolerantie kan zich daarom specifiek en differentieel ontwikkelen ten opzichte van de eigen antistoffen. Het lichaamsweefsel van een andere persoon wordt dan nog steeds herkend en bestreden als een lichaamsvreemd antigeen. Dit maakt transplantatie moeilijker bijvoorbeeld. Het immuunsysteem van een transplantaatontvanger herkent het getransplanteerde weefsel vaak als een exogeen antigeen, waartegen het specifieke antilichamen ontwikkelt. Daarom moet bij transplantaties altijd rekening worden gehouden met de tolerantie van het weefsel. Ondertussen worden ook transplantatiepatiënten gegeven immunosuppressiva die het beschreven proces blokkeren.

Ziekten

Allergieën zijn een overdreven reactie op bepaalde antigenen. In de context van allergische aandoeningen beschouwt het immuunsysteem vreemde antigenen als gevaarlijker dan ze in werkelijkheid zijn. autoimmuunziekten​ Bij deze ziekten wordt een immuunrespons geïnitieerd tegen de eigen antigenen van het lichaam. Normaal gesproken is het immuunsysteem tolerant voor de lichaamseigen stoffen. In autoimmuunziektendeze tolerantie wordt echter afgebroken. Tot op heden is de exacte oorzaak van auto-immuunziekten onduidelijk. De sequestratietheorie gaat ervan uit dat veel endogene antigenen zich niet in de onmiddellijke nabijheid van deze immuuncellen bevonden tijdens de ontwikkeling van tolerantie. Deze endogene antigenen kunnen dan niet als endogeen worden herkend als er ooit direct contact is. Als een dergelijk direct contact tussen de immuuncellen en de endogene antigenen optreedt, bijvoorbeeld door een blessure, dan worden ze aangevallen als endogene antigenen. Andere theorieën gaan uit van een verandering in de eigen antigenen van het lichaam in de context van bepaalde virale infecties of drugs als oorzaak van de aanval van endogene stoffen. Welke theorie ook klopt: in ieder geval is gebrekkige antigeenherkenning de basis van auto-immuunziekten. Een bekend voorbeeld van een dergelijke ziekte is de ontstekingsziekte multiple sclerose, waarbij het eigen immuunsysteem van de patiënt het centrale weefsel aanvalt zenuwstelsel, wat destructief teweegbrengt ontsteking in de hersenen or spinal cord​ Het omgekeerde geval brengt echter ook gevaren met zich mee. Het lichaam kan bijvoorbeeld ook tolerantie ontwikkelen voor vreemde antigenen. Het immuunsysteem valt deze getolereerde antigenen dan niet meer aan, waardoor het organisme aan groot gevaar wordt blootgesteld.