Antygen – właściwości, rola i rodzaje

Antygen z definicji to substancja, która pobudza układ odpornościowy organizmu. Wnikając do organizmu inicjuje mnożenie limfocytów (proliferacja) oraz produkcję przeciwciał, które z nią swoiście reagują. Owa reakcja immunologiczna neutralizuje lub osłabia jego działanie. W takim ujęciu antygen to generator przeciwciał.

Jednak pojęcie antygenu jest dość szerokie, a definicja zależna od kontekstu. Termin może oznaczać także związek chemiczny, który można wykryć przy pomocy swoistych przeciwciał w badaniach diagnostycznych.

Jakie cechy ma antygen? Antygeny cechuje zróżnicowana budowa chemiczna. Może być białkiem, lipidem, węglowodanem, tłuszczem czy kwasem nukleinowym. Co więcej antygenem można nazwać zarówno pojedyncze białko, jak i całą komórkę bakteryjną.

Antygeny posiadają takie właściwości jak antygenowość, to jest umiejętność wiązania się ze swoistymi przeciwciałami, immunoglobulinami i receptorami limfocytów T oraz immunogenność, czyli zdolność do wywołania przeciwko sobie odpowiedzi odpornościowej.

Biorąc pod uwagę różne kryteria, antygeny dzieli się ze względu na sposób aktywacji układu odpornościowego, liczbę epitopów na pojedynczej cząsteczce antygenu czy udział limfocytów T w rozwoju odpowiedzi immunologicznej. I tak w klasyfikacji wyróżnia się:

• antygeny ciągłe i nieciągłe,
• antygeny drobnocząsteczkowe i wielkocząsteczkowe,
• antygeny grasiczozależne i grasiczoniezależne (podział ze względu na udział limfocytów T w rozwoju odpowiedzi odpornościowej na daną substancję),
• antygeny monowalentne, inaczej jednowartościowe i antygeny poliwalentne, czyli wielowartościowe (ze względu na liczbę epitopów na pojedynczej cząsteczce. Epitop, inaczej determinanta antygenowa, to fragment antygenu łączący się bezpośrednio z wolnym przeciwciałem, receptorem limfocytu B lub receptorem limfocytu T),
• immunogenny i hapteny (ze względu na sposób aktywacji układu odpornościowego).

Wyróżnia się także autoantygeny, izoantygeny, alloantygeny oraz heteroantygeny, jak również alergeny (antygeny wywołujące reakcje alergiczne), antygeny natywne, superantygeny, także tolerogeny oraz antygeny nowotworowe (neoantygeny).

Antygeny ciągłe i antygeny nieciągłe

Antygeny ciągłe to takie, w których aminokwasy antygenu białkowego kontaktujące się z przeciwciałem są zawarte w jednym odcinku łańcucha białkowego. Antygeny nieciągłe to te, których aminokwasy antygenu białkowego są oddalone od siebie w łańcuchu białkowym.

Antygeny drobnocząsteczkowe i antygeny wielkocząsteczkowe

Przyjmując za kryterium wielkość cząsteczki, antygeny dzielą się na antygeny drobnocząsteczkowe i antygeny wielkocząsteczkowe (mogą zawierać wiele fragmentów wiązanych przez przeciwciała). Warto wiedzieć, że im większa jest cząsteczka antygenu, tym łatwiejsze wytwarzanie przeciwciał przeciwko niemu. Z kolei mniej rozpuszczalne postacie antygenu indukują silniejszą odpowiedź immunologiczną niż formy rozpuszczalne.

Antygeny monowalentne i antygeny poliwalentne

Antygeny dzieli się także ze względu na liczbę epitopów na pojedynczej cząsteczce antygenu rozpoznawanych przez dane przeciwciało. I tak antygeny monowalentne zawierają wyłącznie jeden epitop i wiążące się z pojedynczym paratopem, zaś antygeny poliwalentne posiadają wiele epitopów.

Immunogenny i hapteny

Ze względu na sposób aktywacji układu immunologicznego antygeny dzieli się na:

• immunogenny, które cechują się immunogennością i antygenowością,
• hapteny, które są niewielkimi cząsteczkami wyróżniającymi się antygenowością. Nie wywołują odpowiedzi odpornościowej. Nie są zdolne do wywołania odpowiedzi odpornościowej z wyjątkiem sytuacji, gdy występują wraz z cząsteczkami o większych rozmiarach.

Antygeny grasiczozależne i antygeny grasiczoniezależne

Jeśli chodzi o antygeny grasiczozależne, to limfocyty B, by wytworzyć przeciwciała, potrzebują wsparcia ze strony limfocytów T (do wywołania odpowiedzi odpornościowej wymagają udziału limfocytów T).

Z kolei antygeny grasiczoniezależne do wywołania odpowiedzi odpornościowiej nie wymagają pomocy w produkcji przeciwciał ze strony limfocytów T. Znane są antygeny, tzw. hapteny, które stają się immunogenne dopiero po związaniu się z nośnikiem.

Antygen HBs

W kontekście antygenów pojawia się także antygen HBs, który ma szczególne znaczenie w diagnostyce chorób przenoszonych drogą płciową oraz chorobach wątroby. Jego obecność we krwi potwierdza zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu B (HBV).

Co oznacza HBs dodatni (antygen dodatni) i HBs ujemny (antygen ujemny)? Otóż HBs ujemny oznacza, że pacjent nie jest zakażony wirusem. HBs dodatni oznacza zaś, że we krwi znaleziono antygen wirusa.