HAPTENLER: TARIHÇE, IŞLEVLER, ÖZELLIKLER, BAĞIŞIKLIK TEPKILERI - BIYOLOJI - 2025

Bir hapten , antijenik olmayan, düşük moleküler ağırlıklı, protein olmayan bir moleküldür ve yalnızca bir protein veya karbonhidrat "moleküler taşıyıcı veya taşıyıcıya" bağlandığında bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarabilir. Birçok yazarın bunu “çok küçük bir antijen” olarak tanımladığına dikkat edilmelidir.

Bir antijenik molekül veya antijen, bazı metinlerde, humoral ve hücresel bağışıklıktan sorumlu lenfositler olan bir B hücresi tarafından üretilen bir antikora veya bir T hücresinin zarı üzerindeki bir reseptöre yüksek özgüllükle bağlanabilen herhangi bir madde olarak tanımlanır. , sırasıyla.

Antijen-antikor kompleksi (Kaynak: Alejandro Porto, Wikimedia Commons)

Antijenler, proteinler, metabolitler, şekerler, lipidler ve bunların türevleri, hormonlar, ilaçlar, nükleik asitler vb. Gibi her türden molekül olabilir.

Bununla birlikte, yalnızca büyük makromoleküller, antikor üretimi için gerekli lenfosit tepkilerini tetikleyebilen antijenik özelliklere sahiptir.

Bir organizmaya yabancı herhangi bir madde bir antijen olarak kabul edilebilir, ancak "immünojen" terimi sıklıkla antikor üreten B lenfositleri tarafından etkili bir şekilde bir yanıtı tetikleyen antijenlere atıfta bulunmak için kullanılır.

Dolayısıyla bir hapten, bir immünojenin karakteristik immün tepkilerini tetiklemek için bir makromolekül ile birleşmesini gerektiren immünojenik olmayan bir antijendir.

Özellikleri

Bağışıklık sistemi, farklı patojen türlerinin enfeksiyonlarına ve herhangi bir yabancı cisim veya maddeye karşı ana savunma "silahı" olduğundan, diğer birçok şeyin yanı sıra, bir insanın vücudu, işleyişine büyük miktarda çaba ve enerji harcamaktadır. .

Bununla birlikte, bir kişi hayatı boyunca, çoklu antijen olarak kabul edilebilecek şeylere düzenli olarak maruz kalır; bu antijen için bağışıklık sistemi, ne tür moleküllere yanıt vereceğine ve ne tür molekülleri göz ardı edeceğine "karar verme" yeteneğine sahiptir.

Bağışıklık sisteminin belirli bir antijene yanıt verip vermeyeceğine karar vermek için kullandığı mekanizmalardan biri de boyutudur. Bu nedenle, yukarıda tartışıldığı gibi, yalnızca proteinler, fosfolipitler, kompleks karbonhidratlar ve nükleik asitler gibi "büyük" moleküller gerçek immünojenler olarak işlev görür.

Haptenler, çok küçük moleküller oldukları için, bir tür makromolekül ile konjuge edilmedikçe, immünojenik işlevlere sahip değildir. Bununla birlikte, immünoloji olarak bilinen tıp dalındaki bilim adamları, haptenleri immünolojik "araçlar" olarak görürler.

Yukarıdaki ifadenin nedeni, bazı araştırmacıların, bunu başarmak için belirli haptenleri diğer büyük moleküllere konjuge etme görevine adanmış olmaları gerçeğiyle ilgilidir. birey, belirli bir haptene karşı spesifik antikorlar üretir.

Bir hapten ve bir taşıyıcı molekül arasındaki birleşmeden kaynaklanan molekül, bir 'sistem' veya 'hapten-taşıyıcı kompleksi' olarak bilinir ve bu sisteme maruz kalan bireyler (gerçekten immünojenik), bu moleküllere spesifik olarak bağlanma kabiliyetine sahip antikorlar üretirler. Serbest çalışma.

Pratik kullanım

Dolayısıyla, hapten-taşıyıcı sistemlerinin temel işlevlerinden biri, sıklıkla farklı analitik testlerin geliştirilmesinde kullanılan antikorların üretimini teşvik etmektir, bu nedenle araştırma ve teşhis açısından yararlıdırlar. .

Örneğin, bir protein ile birleştirilmiş bir haptene maruz bırakılan deneysel bir hayvan, hapten'e, taşıyıcı molekülün epitoplarına veya antijenik belirleyicilerine karşı ve hapten ile taşıyıcısı arasındaki bağlantı noktasında oluşan bölgelere karşı antikorlar üretecektir.

Hapten-taşıyıcı veya taşıyıcı sistemin bu özelliği, bir antijenin yapısındaki küçük varyasyonların immün tepkisinin spesifitesi üzerindeki immünolojik etkilerini incelemek için faydalıdır.

karakteristikleri

Haptenler, esas olarak boyutları ve genellikle protein olmayan organik moleküller olmaları ile karakterize edilir. İşte bu moleküllerin temel özelliklerinin kısa bir listesi:

- Düşük moleküler ağırlıklı kimyasal bileşikler (5 kDa'dan az). Hatta çok küçük işlevsel gruplar olabilirler.

Hapten-taşıyıcı kompleksi. Bu görüntüdeki hapten bir dinitrofenil grubudur (Kaynak: MantOs, Wikimedia Commons aracılığıyla)

- Antijenik özgüllüğü olan moleküllerdir, ancak immünojenik güçleri yoktur veya aynısı, antikor üretimini tetiklemezler, ancak hapten-taşıyıcı kompleksleri ile immünize edilmiş organizmalarda bunlar tarafından spesifik olarak tanınabilirler.

- Sadece bir "taşıyıcı" veya "taşıyıcı" moleküle (İngiliz Taşıyıcıdan) bağlı olarak, bağışıklık sistemi tarafından tanındıkları için antijen olarak immünojeniklik kazanırlar.

- Antijenik bakış açısından tek değerlidirler, yani haptenlerin sahip olduğu, bir antikoru bağlayabilen fonksiyonel antijenik determinantların sayısı yalnızca bir tanesidir (polivalent olan doğal bir antijenden farklı olarak).

Haptenler ve biraz geçmişle ilişkili bağışıklık tepkileri

Antijenlerin B lenfositleri tarafından sunulma süreci ve bu hücrelerin humoral immün yanıtların gelişimindeki rolü ile ilgili mevcut bilgilerin çoğu, immünize edilmiş bir organizmada antikor yanıtının gözlemlenmek istendiği farklı çalışmalardan kaynaklanmaktadır. bir hapten-taşıyıcı kompleksi ile.

1920 ile 1930 yılları arasında Karl Landsteiner araştırmasını, hapten-taşıyıcı konjugatlarla aşılanmış hayvanları kullanarak ve serumlarını diğer hayvanlarınkilerle karşılaştırarak, tek tek antikorların bağlanmasını incelemek için kimyasal olarak tanımlanmış bir sistemin yaratılmasına adadı. farklı moleküllere bağlanmış benzer haptenlerle aşılanmıştır.

Karşılaştırmalı deneyleri, farklı hapten-taşıyıcı komplekslerine yanıt olarak üretilen antikorlar arasında çapraz reaksiyonların olup olmadığını (aynı antikorun birden fazla antijeni tanıyıp tanımadığını) belirlemeyi ve bu reaksiyonları hangi modifikasyonların önlediğini veya bu reaksiyonlara izin verdiğini analiz etmeyi amaçlıyordu.

Landsteiner'in çalışması, antijenlerin immünojenik determinantlarındaki küçük yapısal varyasyonlar için bağışıklık sisteminin spesifikliğini ve bu sistemin tanıyabildiği epitopların büyük çeşitliliğini ortaya çıkarmayı başardı.

Hapten-taşıyıcı komplekslerinin neden olduğu yanıtların özellikleri

Landsteiner ve bölgedeki diğer araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalardan, hapten-taşıyıcı protein kompleksleri ile bağışıklama ile indüklenen bağışıklık tepkilerinin bazı özel karakteristikleri fark edilebildi.

- Bağışıklık tepkileri, her hapten için spesifik B lenfositlerinin ve taşıyıcının protein kısmı için spesifik yardımcı T lenfositlerinin katılımını gerektirir.

- Bir yanıtın ortaya çıkması, yalnızca hapten fiziksel olarak taşıyıcı proteinine bağlandığında mümkündür.

- Antikor-antijen etkileşimi, sınıf II majör histo-uyumluluk kompleks sisteminin molekülleri tarafından sınırlandırılır.

Daha sonra, immünoloji tarihinde, bu özelliklerin aynı zamanda herhangi bir protein antijenine karşı antikor tepkilerinin karakteristiği olduğu fark edildi.

Referanslar

1. Abbas, AK, Lichtman, AH ve Pillai, S. (2014). Hücresel ve moleküler immünoloji E-kitabı. Elsevier Sağlık Bilimleri.
2. Oyuncu, JK (2019). Giriş İmmünolojisi, 2.: Disiplinlerarası Uygulamalar için Temel Kavramlar. Akademik Basın.
3. Kennedy, M. (2011). Aptallar için immünoloji - temel kavramların acısız bir incelemesi (Bildiriler).
4. Nelson, DL, Lehninger, AL ve Cox, MM (2008). Lehninger biyokimyanın ilkeleri. Macmillan.
5. Owen, JA, Punt, J. ve Stranford, SA (2013). Kuby immünolojisi (s. 692). New York: WH Freeman.